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Analisador de vibrações 14 – o Cepstro

Analisador de vibrações 14 o Cepstro

O tema específico tratado em analisador de vibrações 14, consiste na análise do Cepstro, num analisador de vibrações.

Quando se efetua análise de vibrações, para se tirar partido de todo o potencial de um analisador de vibrações, é necessário compreender o seu modo de funcionamento. Por isso, aqui são apresentados os conceitos de análise digital de sinal, implementados atualmente num analisador de vibrações FFT, do ponto de vista do utilizador.

Começa-se por apresentar as propriedades do Fast Fourier Transform (FFT) em que os Analisadores de Vibrações são baseados. Em seguida, mostra-se como essas propriedades FFT podem causar algumas características indesejáveis na análise do espectro, como aliasing e fugas (leakage). Tendo apresentado uma dificuldade potencial com o FFT, mostra-se quais soluções são usadas para tornar os analisadores de vibrações em ferramentas práticas. O desenvolvimento desse conhecimento básico das características do FFT torna simples obter bons resultados com um analisador de vibrações numa ampla gama de problemas de medição.

Aqui pode-se ver a gama de analisadores de vibrações disponibilizados pela D4VIB.

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  1. Qual é a relação entre tempo e frequência
  2. Como funciona a amostragem e digitalização 
  3. O que é o Aliasing e que efeitos tem
  4. Em se usa e em que consiste o zoom
  5. Como se usam as janelas na forma de onda 
  6. Para que servem as médias 
  7. O que é a largura de banda em tempo real 
  8. Para que serve o processamento em sobreposição (“overlap”)
  9. Em que consiste o seguimento de ordens
  10. O que é a análise do envelope
  11. As funções de dois canais no domínio da frequência
  12. O que é para que serve a Órbita
  13. Quais são as funções de um canal no domínio do tempo
  14. Em que consiste o Cepstro
  15. Quais são as unidades e escalas do espetro

Aqui pode-se ver a gama de analisadores de vibrações disponibilizados pela D4VIB.

14 O Cepstro

O Cepstro é uma técnica destinada a identificar famílias de harmónicas e bandas laterais em sinais complexos e consiste, basicamente, no espetro do espetro. Assim, nesta técnica analisam-se, as periodicidades do espetro como se este fosse uma forma de onda. Com esta técnica em vez de se analisar uma só componente do espetro, analisam-se famílias de harmónicas.

É frequente os espetros de frequência terem muitas componentes vibratórias, em termos de bandas laterais e harmónicas, como é comum ocorrer em engrenagens ou máquinas de papel, dificultando grandemente a sua interpretação, o mesmo se podendo dizer da forma de onda.

Analisador de vibrações 14 - Figura 14.1 – Espetro e forma de onda medidos na chumaceira de um rolo de uma prensa de uma máquina de papel

Analisador de vibrações 14 – Espetro e forma de onda medidos na chumaceira de um rolo de uma prensa de uma máquina de papel

A terminologia utilizada na implementação desta técnica é a que se vê no quadro a seguir apresentado:

Análise espetralAnálise do Cepstro
EspetroCepstro
Frequência (Hz)Quefrequência (s)

Na figura a seguir apresentada pode-se ver o Cepstro obtido a partir do espetro da figura 14.1.

Analisador de vibrações 14 - Figura 14.2 – Neste Cepstro obtido a partir do espetro da figura anterior

Analisador de vibrações 14 – Neste Cepstro obtido a partir do espetro da figura anterior, identifica-se claramente que as famílias de harmónicas predominantes estão associadas a frequências de rotação muito baixas, nomeadamente; 0,6727 seg/1,48 Hz e 1,2655 seg/0,79 Hz, provavelmente associadas à frequência de rotação do feltro.

Esta técnica é uma alternativa à Correlação ou à Análise de Envelope.

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