Vibrometria de motor diesel de campo total na Escola de Engenharia Naval da UPM
Veja como a vibrometria laser de campo total auxilia na análise de vibração de motores diesel sem a instalação de sensores de contato. O Laser RADAR Ommatidia Q2 capturou 65 sinais de vibração simultâneos em um motor Doosan L136T em funcionamento, produzindo um conjunto de dados referenciado espacialmente para um diagnóstico mais rápido.
O que a medição tornou visível
Na Escola de Engenharia Naval da UPM, a campanha de testes combinou vibrometria laser multifeixe, captura de nuvem de pontos 3D e análise de sinal síncrona para transformar um motor em operação em evidências diagnósticas acionáveis.
65 feixes simultâneos
Uma aquisição paralela densa torna visíveis os padrões de vibração locais no mesmo evento operacional.
Três velocidades de operação
Medições a aproximadamente 800, 1300 e 1900 rpm mostram como o comportamento espectral evolui.
Mapas de vibração espacial
Mapas de velocidade-amplitude localizam as famílias espectrais A/B e conectam o conteúdo de frequência à estrutura do motor.
Da bancada de testes aos dados referenciados espacialmente
O motor Doosan L136T foi testado com o Laser RADAR de 65 feixes da Ommatidia e uma câmera infravermelha da BCB Informática. A equipe adquiriu uma reconstrução 3D do bloco do motor e sincronizou o tempo e os sinais espectrais nas posições medidas.
A nuvem de pontos resultante fornece uma referência global para mapas de vibração, comparações de MEF, alvos ópticos e futura correlação termomecânica.
O que os espectros revelaram conforme a velocidade mudava
As medições identificam a frequência de rotação, harmônicos superiores e um sub-harmônico de 1:2 — consistente com a cinemática de motores de quatro tempos — e, em seguida, mostram um comportamento mais sutil na velocidade intermediária.
~800 rpm
O espectro integrado mostra um primeiro harmônico de 13,9 Hz, um sub-harmônico 1:2 de 7,0 Hz e um pico principal em 41,8 Hz.
~1300 rpm
Os harmônicos se dividem em duas famílias de frequências cuja separação cresce com a frequência e cujos padrões espaciais não coincidem.
~1900 rpm
A divisão espectral desaparece, indicando um modo torcional dependente da velocidade ou efeito de acoplamento fora da ressonância.
1300 rpm: duas famílias harmônicas espacialmente distintas
Na velocidade intermediária, a estrutura harmônica se separa em duas famílias. As respostas de 11,0 Hz, 43,0 Hz e 64,5 Hz compartilham um padrão espacial (A), enquanto as respostas de 55,0 Hz e 66,0 Hz formam uma segunda família (B). Esta é a evidência por trás da divisão dependente da velocidade descrita acima.
Picos espectrais detectados
FFT média com subtração de linha de base: a separação entre as séries de picos torna-se mais visível à medida que a frequência aumenta.
Resposta no domínio do tempo
Traço de velocidade representativo de dois segundos da condição de operação de 1300 rpm.
Sua forma de onda de variação rápida mostra por que a visão no domínio da frequência é essencial: as famílias harmônicas são mais fáceis de separar na FFT e, em seguida, localizar na estrutura do motor medida.
Mapas de vibração espacial identificam as famílias A/B
Os mapas localizam cada família de frequência nos canais e quadros medidos, mostrando que as respostas A e B não coincidem espacialmente.
Comportamento de partida: o conteúdo de frequência se estabiliza conforme o motor atinge a velocidade
O registro de partida adiciona contexto de tempo-frequência aos mapas de estado estacionário. O sinal de velocidade e a STFT mostram a resposta transitória antes que o conteúdo espectral se estabilize.
Velocidade do canal 16 durante a partida
O canal 16 mostra o aumento transitório na amplitude de vibração conforme o motor acelera e, em seguida, a resposta mais estável após atingir a velocidade de operação.
Espectrograma de magnitude STFT
O espectrograma torna visível o processo de estabilização em frequência: bandas dominantes emergem durante a rampa e se consolidam assim que o motor está funcionando de forma estável.
Um caminho sem contato para diagnósticos de motores e manutenção preditiva
Para as equipes de motores, o valor é simples: ver onde a vibração está ocorrendo, comparar famílias de frequências em toda a estrutura e focar a investigação de acompanhamento nas áreas que importam. A mesma abordagem auxilia no desenvolvimento de bancadas de teste, solução de problemas e programas de monitoramento de condições.
Aplique este fluxo de trabalho ao seu programa de motores correlacionando a separação harmônica com o torque e o RPM, testando sob cargas representativas e configurações do regulador, integrando a termografia e reunindo espectros, mapas de vibração e dados térmicos em um fluxo de trabalho de diagnóstico automatizado.
Explore como o Laser RADAR se compara ao LDV de varredura, ou revise o fluxo de trabalho mais amplo de vibrometria laser remota para testes de NVH e modais.
Escolha o próximo passo para o seu programa de vibração
Baixe a apresentação da nota de aplicação, agende uma demonstração técnica ou fale com um engenheiro sobre seu desafio de medição.
