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, em medições de vibrações efetuadas com um 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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Aqui pode-se ver a gama de analisadores de vibrações disponibilizados pela D4VIB.

• Introdução

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

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 – 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 espetral	Análise do Cepstro
Espetro	Cepstro
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 – 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.