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Sensores para Medição de Vibração

Qual usar e quando usar

A medição de vibração é essencial em diversas aplicações industriais, geotécnicas e estruturais, como o monitoramento de máquinas, obras civis, detonações, estruturas e análises sísmicas.

Antes de mais nada, é importante entender que existem dois meios principais de propagação das vibrações, que são tratados e medidos de formas distintas, e cujos efeitos sobre o objeto monitorado também são diferentes:

• Velocidade de partícula – refere-se ao movimento vibratório em meios sólidos, como solo, concreto, aço, entre outros. Normalmente é expressa em mm/s. Os sensores mais utilizados para essa medição são os geofones e os acelerômetros.
• Pressão acústica – corresponde à propagação das vibrações pelo ar. As grandezas mais utilizadas são Pascal (Pa) ou decibel (dB), sendo o microfone o sensor normalmente empregado.

Neste texto, o foco será a medição de vibrações em meios sólidos, abordando os sensores mais utilizados para essa finalidade: geofones e acelerômetros.

Apesar de ambos serem sensores de vibração, eles apresentam princípios de funcionamento, faixas de frequência e aplicações distintas. Compreender essas diferenças é fundamental para a escolha correta do sensor e para a obtenção de medições confiáveis. As grandezas físicas envolvidas nesse contexto são deslocamento, velocidade e aceleração.

Geofones

Os geofones são transdutores eletromecânicos que operam com base no princípio eletromagnético. O movimento relativo entre um ímã permanente e uma bobina gera uma tensão elétrica proporcional à velocidade da vibração.

Uma de suas principais características é que, em sua configuração tradicional, não necessitam de alimentação elétrica externa, o que os torna robustos e confiáveis para aplicações em campo.

Os geofones são especialmente indicados para medições em baixas frequências, sendo amplamente utilizados em monitoramento de vibração do solo, detonações, obras civis e aplicações sísmicas.

Acelerômetros

Os acelerômetros também são transdutores eletromecânicos, cujo funcionamento é baseado na segunda lei de Newton (F = m·a). Um sistema massa-mola sofre uma perturbação devido ao movimento da base, e essa variação é medida — geralmente por meio de um sensor capacitivo ou piezoelétrico.

Diferentemente dos geofones, os acelerômetros necessitam de alimentação elétrica para seu funcionamento. Sua principal vantagem é a capacidade de medir vibrações em uma ampla faixa de frequências, desde baixas até altas frequências, com elevada precisão. A partir do sinal de aceleração, é possível ainda obter velocidade e deslocamento por integração matemática.

Qual sensor escolher?

De forma geral, os geofones medem diretamente a velocidade, enquanto os acelerômetros medem a aceleração.

Para medições de vibração do solo, especialmente em obras civis e detonações, os geofones costumam ser a melhor escolha. Já para análises mais detalhadas de máquinas, equipamentos e estruturas, os acelerômetros oferecem maior versatilidade, faixa de medição e precisão.

Os produtos da Syscom, representados no Brasil pela Commetro, contam com configurações que utilizam geofones, acelerômetros ou a combinação de ambos, permitindo o melhor atendimento às exigências de cada aplicação.

Entre em contato com a Commetro. Nossa equipe está pronta para ajudar você a escolher o sensor ideal para sua necessidade.

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Saiba: A Importância da Medição de Vibração