O Especialista em Baixa Velocidade: Como o Velomitor CT 190501 Protege Ativos Críticos

Na automação industrial, monitorar ativos rotativos de baixa velocidade apresenta um desafio único. Sensores de vibração padrão perdem sensibilidade em frequências abaixo de 10 Hz, criando pontos cegos perigosos. O transdutor de velocidade Bently Nevada 190501 Velomitor CT foi projetado especificamente para essa lacuna, fornecendo dados de vibração confiáveis e de alta fidelidade para máquinas que operam a velocidades tão baixas quanto 90 RPM. Essa precisão transforma as estratégias de manutenção preditiva para ventiladores, bombas e caixas de engrenagens pesadas dentro dos sistemas modernos de controle.

Tecnologia Central: Projetado para Domínio em Baixa Frequência

O Velomitor CT 190501 opera com base no princípio da massa sísmica, onde uma massa magnética se move através de uma bobina, gerando um sinal de voltagem diretamente proporcional à velocidade. Sua característica definidora é uma resposta de frequência de 1,5 Hz a 1.000 Hz (±3 dB). Essa capacidade na faixa baixa, começando em 1,5 Hz (90 CPM), é o que o diferencia. Ao contrário dos acelerômetros que requerem integração eletrônica (que amplifica o ruído de baixa frequência), o Velomitor fornece uma saída nativa de velocidade, entregando uma relação sinal-ruído superior para as vibrações abaixo de 10 Hz que indicam desequilíbrio ou folga em componentes massivos.

Especificações Técnicas e Robustez Ambiental

Este transdutor é construído para ambientes industriais severos. Seu invólucro hermeticamente selado em aço inoxidável oferece uma classificação IP67 para proteção contra poeira e entrada de água. É certificado para uso em áreas perigosas (Classe I, Div. 2) e opera em uma faixa de temperatura de -50°C a +120°C. Com uma sensibilidade padrão de 500 mV/in/s (20 mV/mm/s), produz um sinal forte para transmissão confiável aos sistemas de monitoramento como o rack Bently Nevada 3500 ou outras interfaces PLC/DCS.

A Aplicação Crítica: Monitoramento de Ventiladores de Torres de Resfriamento

Ventiladores de torres de resfriamento são a aplicação típica. Essas estruturas de grande diâmetro (frequentemente 6 a 9 metros) giram a 90-180 RPM, gerando frequências dominantes de vibração entre 1,5 Hz e 3 Hz. Um acelerômetro padrão é praticamente inútil aqui. O Velomitor CT, montado na caixa de engrenagens do ventilador ou na carcaça do rolamento do motor, captura com precisão a verdadeira energia mecânica (velocidade) do sistema. A análise dessas tendências revela desequilíbrios em desenvolvimento causados por congelamento das pás, desvio do passo das pás ou desgaste do engrenamento muito antes de ocorrer uma falha catastrófica.

Expansão para Outros Ativos de Baixa Velocidade e Alta Massa

Além das torres de resfriamento, o Velomitor CT é o sensor preferido para qualquer máquina de baixa rotação e alta inércia. Isso inclui:

• Ventiladores de Tiragem Induzida (ID) e Tiragem Forçada (FD) em usinas de energia.
• Grandes Bombas Centrífugas em tratamento de água/esgoto.
• Fornos e Secadores em mineração e processamento de minerais.
• Redutores de Correias Transportadoras Overland com redutores de engrenagem massivos.

Nessas aplicações, ele detecta falhas como ressonância estrutural, folga na fundação e desgaste de rolamentos em seus estágios iniciais e de baixa energia.

Integração com Sistemas de Monitoramento e Controle

O 190501 fornece um sinal de voltagem de baixa impedância compatível com a maioria dos sistemas industriais de monitoramento. Para integração direta em um sistema Bently Nevada 3500, normalmente conecta-se a uma placa 3500/42M Proximity/Seismic Monitor. O sinal também pode ser encaminhado para um módulo de entrada analógica PLC (pode ser necessário transmissor 4-20 mA) ou um coletor de dados independente. O importante é garantir que o filtro de entrada do sistema receptor esteja configurado para aceitar o conteúdo de baixa frequência sem atenuação.

Visão de Especialista: Evitando a Aplicação Incorreta e Custosa

Na Ubest Automation Limited, um problema recorrente que diagnosticamos é o uso de sensores genéricos em ativos de baixa velocidade. Uma planta pode instalar um acelerômetro de 100 mV/g em um ventilador de torre de resfriamento porque está disponível em estoque. Os dados resultantes são ruidosos e mostram uma linha quase plana próxima a 0 g, levando os engenheiros a acreditar que a máquina está "funcionando suavemente". Na realidade, o sensor é incapaz de medir a faixa de frequência relevante. Quando a pá do ventilador se solta seis meses depois, a falha é considerada "repentina". O Velomitor CT não é um sensor alternativo; é o sensor correto para essa física. Seu design especializado fornece a única visão verdadeira da saúde da máquina para esses ativos críticos.

Caso de Aplicação: Prevenção de Falha Catastrófica na Caixa de Engrenagens

Uma siderúrgica monitorava um ventilador crítico de torre de resfriamento (120 RPM) usando um interruptor de vibração genérico. Não havia tendências disponíveis. Após a instalação do Velomitor CT 190501 conectado a um monitor online, os engenheiros observaram um aumento constante na velocidade no eixo de saída da caixa de engrenagens de 0,15 in/s para 0,45 in/s ao longo de 8 semanas, com um harmônico pronunciado de 2x da velocidade de operação. Essa assinatura indicava desgaste em desenvolvimento dos dentes da engrenagem. Durante a parada programada, a inspeção revelou cavitações severas em vários dentes. A substituição do par de engrenagens custou US$ 45.000 e evitou uma travamento da caixa de engrenagens estimado em mais de US$ 300.000 em danos ao ventilador e 14 dias de produção perdida.

Caso de Aplicação: Solução para Problema Crônico de Desequilíbrio no Ventilador

Um grande ventilador de tiragem induzida (178 RPM) de uma planta química tinha histórico de substituições anuais de rolamentos. Apesar do balanceamento repetido, a vibração retornava. Um Velomitor CT 190501 foi instalado. Os dados revelaram que a amplitude dominante da vibração 1x variava mais de 30% com mudanças na temperatura ambiente e carga do ventilador, enquanto a fase permanecia estável. Isso indicava não um desequilíbrio mecânico puro, mas uma curvatura térmica do eixo causada por um perfil de temperatura não uniforme na carcaça. A solução envolveu modificar o fluxo de resfriamento do ventilador, não o re-balanceamento, resolvendo o problema crônico permanentemente.

Melhores Práticas de Instalação para Dados Confiáveis

1. Superfície de Montagem: O sensor deve ser montado em uma parte plana, limpa, sem pintura e rígida da carcaça da máquina, diretamente sobre a carcaça do rolamento, se possível.
2. Método de Montagem: Use o parafuso fornecido para uma conexão permanente e rígida. Montagens adesivas degradam a resposta em baixa frequência e não são recomendadas.
3. Orientação: Monte o sensor no eixo de sensibilidade primária (geralmente marcado na unidade) alinhado com a direção esperada da vibração dominante (tipicamente radial/horizontal).
4. Cabeamento: Use cabo blindado de grau industrial. Prenda o cabo para evitar que o movimento do conduíte induza ruído, especialmente em ambientes ventosos como torres de resfriamento.
5. Aterramento: Aterre a blindagem do cabo apenas na extremidade do sistema de monitoramento para evitar loops de terra que podem induzir ruído de 50/60 Hz no sinal de baixa frequência.

Perguntas Frequentes (FAQ)

Qual é a diferença física entre o modelo padrão 190501 e o modelo "CT"?

A designação "CT" geralmente se refere à sensibilidade específica e configuração do conector otimizados para o mercado de torres de resfriamento. Internamente, ele é ajustado para o desempenho mais confiável na faixa de 1,5-10 Hz. O 190501 padrão pode ter uma atenuação ligeiramente diferente na faixa baixa ou tipo de conector distinto.

O Velomitor CT pode ser usado em ativos com velocidades mais altas (ex.: motores de 3.600 RPM)?

Embora possa medir fisicamente até 1.000 Hz (60.000 CPM), não é ideal para máquinas de alta velocidade. Para motores e bombas acima de 1.800 RPM, um acelerômetro geralmente é a melhor escolha, pois oferece melhor resolução para componentes de rolamentos e engrenagens de alta frequência.

Como saber se minha máquina é "baixa velocidade" o suficiente para precisar de um Velomitor CT?

Uma regra simples: se a velocidade fundamental de operação da sua máquina (em Hz) for inferior a 10 Hz (600 RPM), você deve considerar fortemente um sensor de velocidade dedicado de baixa frequência como o Velomitor CT. Se for inferior a 5 Hz (300 RPM), é quase uma exigência para dados significativos.

O sensor requer alimentação externa?

Não. O Velomitor CT 190501 é um sensor passivo. Ele gera seu próprio sinal de voltagem a partir do movimento mecânico (indução eletromagnética). Isso o torna simples e altamente confiável, sem necessidade de alimentação externa ou excitação constante IEPE.

Qual manutenção o sensor em si requer?

Praticamente nenhuma. O sensor não possui partes móveis em contato entre si. A verificação periódica envolve checar a continuidade elétrica da bobina (tipicamente 500-800 ohms) e garantir que a montagem permaneça firme e a integridade do cabo/conector esteja intacta. A validação anual com um medidor portátil de vibração é uma boa prática.

Para seleção especializada e integração de soluções de monitoramento de vibração de baixa frequência, consulte os engenheiros de aplicação da Ubest Automation Limited.