A fase num analisador de vibrações
Neste artigo focamos o tema da medição da fase num analisador de vibrações.
Introdução – A fase num analisador de vibrações
A fase num analisador de vibrações, ou mais propriamente, o ângulo de fase, consiste num ângulo entre duas grandezas, que podem ser diversas.
A fase entre o deslocamento a velocidade e a aceleração
Numa vibração harmónica existe uma diferença de fase de 90°entre o máximo da vibração em aceleração e velocidade, e a mesma diferença entre os máximos de velocidade e deslocamento. A diferença de fase entre os máximos de aceleração e deslocamento é de 180°.
![A fase num analisador de vibrações Figura 1 - A fase entre o deslocamento a velocidade e a aceleração](https://www.dmc.pt/wp-content/uploads/2023/02/xA-fase-num-analisador-de-vibracoes-1.jpg.pagespeed.ic.6YtXwlye21.jpg)
A fase num analisador de vibrações – fase entre o máximo de vibração e um impulso tacométrico
A fase pode ser medida com um estroboscópio ligado a um Analisador de Espectro de Frequência ou com um sistema que dê uma leitura digital do seu valor.
![A fase num analisador de vibrações equilibragem-no-local-fig-8](https://www.dmc.pt/wp-content/uploads/2019/07/xequilibragem-no-local-fig-8.png.pagespeed.ic.ukaO1pgo8M.png)
Uma marca no rotor origina um sinal uma vez por rotação, enviando um impulso para o medidor de fase.
Este método de medição de fase é muito utilizado para efetuar a equilibragem no local.
A fase num analisador de vibrações – a fase entre duas medições de vibrações
No vídeo a seguir apresentado, relativo a medições de fase em dois pontos de medida numa esmeriladora, pode-se ver as diferenças de fase.
Neste caso são medidos os valores de fase do máximo de cada vibração, relativamente a um sinal tacométrico e comparado o valor entre as duas.
A fase entre uma força e um movimento vibratório – a FRF
A fase também pode ser medida entre uma força ( neste caso o impacto do martelo) e um movimento vibratório, como pode ser visto no vídeo a seguir apresentado.
Este tipo de medição é utilizada para medir a Função de Resposta em Frequência, que se vê a seguir.
![A fase num analisador de vibrações 5](https://www.dmc.pt/wp-content/uploads/2023/01/xIdentificacao-de-frequencias-naturais-com-um-analisador-de-vibracoes-6.png.pagespeed.ic.In5ZcdPH9X.png)
Vê -se que a variação de fase é máxima na frequência correspondente à frequência natural correspondente ao pico no primeiro gráfico.
A fase entre uma força e um movimento vibratório – num sistema massa mola
A seguir vê -se um vídeo que explica a relação de fase entre a força e o deslocamento de uma oscilação, num sistema massa-mola, com um grau de liberdade.
A frequências muito baixas o sistema massa-mola comporta-se como um corpo rígido. O deslocamento da força é igual ao deslocamento da massa. Neste caso a força de inércia gerada pela massa é inferior à força gerada pela rigidez da mola.
A frequências superiores à frequência natural do conjunto massa-mola., os dois movimentos estão em oposição de fase. O deslocamento da força é superior ao deslocamento da massa. Neste caso a força de inércia gerada pela massa é superior à força gerada pela rigidez da mola.
A variação de fase durante a paragem de uma máquina – o gráfico de Bode
A seguir pode-se ver um vídeo que mostra a diferença de fase entre a componente à velocidade de rotação de uma máquina, gerada por um desequilíbrio, e um sinal tacométrico, durante a paragem da máquina.
Neste vídeo vê -se que o valor da fase também depende da frequência como no Vídeo 6.
Este tipo de medida pode ser utilizada para se obter o gráfico de Bode, que se pode ver a seguir.
![](https://www.dmc.pt/wp-content/uploads/2023/01/xIdentificacao-de-frequencias-naturais-com-um-analisador-de-vibracoes-12.png.pagespeed.ic.O4pINjH4SE.png)
Assim vê -se que, numa máquina, o valor da fase varia com a velocidade de rotação.
(continua…)