Monitorização de vibração: percurso de ronda, nível de referência, limiares e tendência

Um único valor de velocidade de vibração fala do estado da máquina hoje. A tendência fala da direção, e portanto dá-lhe tempo: encomendar um rolamento pela via normal, não por estafeta num sábado, e parar a máquina numa janela planeada, não numa noite de sexta-feira. Para isto, não é preciso um sistema fixo com sensores em cada apoio. São precisos um equipamento portátil de dois canais, pontos marcados, uma tabela e disciplina na ronda.

Atualizado em 27 de agosto de 2026 · por AXILINE · Vila Nova de Gaia

Um único número fala de hoje. A tendência diz para onde tudo caminha

Encostou o sensor ao apoio de um exaustor de fumos e viu 3,4 mm/s. E agora, o que fazer? Deste número quase não se pode concluir nada. Talvez a máquina tenha sido sempre assim e vá trabalhar mais cinco anos. Ou talvez, um mês atrás, estivesse em 1,4, e daqui a um mês esteja em 7.

A tendência elimina esta incerteza. Doze medições no mesmo ponto ao longo de um ano transformam o desconhecido numa linha com um declive. O declive é precisamente o que se obtém em dez minutos de ronda por mês: uma margem de tempo para preparar a reparação.

A seguir, é uma aritmética simples de planeamento. Um defeito de rolamento, desde o primeiro sinal percetível até à avaria, costuma durar de um mês a meio ano. O engrenamento de um redutor degrada-se mais devagar, de três meses a um ano. Um desequilíbrio por depósito de produto ou desgaste do impulsor por vezes atinge um nível preocupante em semanas. Se fizer a ronda à máquina uma vez por mês, quase de certeza vai ver o rolamento a subir, e vai ter tempo para o encomendar pela via normal.

A tendência também tem um outro lado, de que se fala menos. Protege contra trabalho desnecessário. Um nível de 3,4 mm/s que não muda há três anos não é motivo para parar o exaustor de fumos e desmontar o rotor de pás. A própria estabilidade já é, por si só, um resultado de medição.

Não é preciso um sistema fixo para isto. Esse é necessário onde a máquina não tolera sequer um intervalo mensal entre medições: uma turbina, um compressor de grande porte, um equipamento crítico sem reserva.

Que máquinas incluir no percurso de ronda e com que frequência as visitar

A tentação é compreensível: incluir no percurso tudo o que roda. Um percurso destes morre em dois meses. Quem faz a ronda não consegue acompanhar, começa a saltar pontos, e depois a ronda transforma-se numa formalidade. Selecione as máquinas de forma consciente e segundo critérios claros.

• O que para junto com a máquina. Um exaustor de fumos para a linha. Um, de quatro ventiladores de insuflação, não para nada.
• Quanto custa uma hora de paragem desta secção. Este número vai ser-lhe útil outra vez, quando tiver de defender o programa de monitorização perante a direção.
• Histórico de avarias. Uma máquina que parte rolamentos uma vez por ano entra no percurso, independentemente da potência.
• Se há reserva e com que rapidez entra em funcionamento. Uma bomba de reserva que arranca num minuto retira metade da urgência.
• Acessibilidade dos pontos com a máquina em funcionamento. Se não for possível chegar ao apoio com a máquina a trabalhar, há três opções honestas: construir uma plataforma de manutenção, levar um perno com uma zona para o sensor até um local acessível, ou aceitar que esta máquina não vai entrar no percurso.
• Defina a periodicidade pela criticidade, não uma única para todas. Divisão prática: máquinas críticas uma vez por mês, importantes uma vez por trimestre, as restantes uma vez por semestre.
• Referência para o intervalo: não deve ser superior a metade do tempo que o seu defeito típico demora, desde o primeiro sinal percetível até à avaria. Caso contrário, só vai ver o defeito uma vez, e já no fim.

A tabela é ilustrativa: é um exemplo típico da estrutura de um percurso de ronda, não a secção real de ninguém. H, V e A na coluna dos pontos são as direções de medição: horizontal, vertical e axial. RMS é o valor eficaz, a forma padrão de calcular a média da velocidade de vibração. Os números nas duas últimas colunas foram calculados segundo a regra da secção sobre limiares, e estão associados ao grupo da máquina. Calcule os seus próprios valores a partir dos seus próprios níveis de referência.

Pontos e direções: defina uma vez e não altere mais

Coloque o sensor no apoio do rolamento, o mais perto possível do próprio rolamento, no local por onde a carga passa através do metal. Não na cobertura, não no resguardo, não no revestimento e não na tubagem. A cobertura e o revestimento em chapa têm frequências próprias e vivem a sua própria vida: vai medir a vibração da chapa, não o estado do apoio.

Há três direções, e são padrão: horizontal-radial (H), vertical-radial (V) e axial (A). A horizontal costuma ser a mais informativa; a axial é necessária onde se espera desalinhamento ou onde o rotor é em consola.

A seguir, a regra mais importante de toda esta iniciativa. Uma medição num ponto diferente ou numa direção diferente cria uma alteração falsa na tendência. Ou vai gerar um alarme numa máquina saudável, ou vai passar por cima de um defeito real, porque o novo ponto «soa» mais baixo. Detetar esta troca a posteriori é quase impossível: na tabela está um número plausível, e não há nada a apontar.

A fixação também faz parte do ponto, não é uma escolha livre de quem faz a ronda. O modo de fixação define o limite superior da banda útil: um íman sobre uma superfície plana limpa funciona até cerca de 1,5–2 kHz, um íman de dois polos até mais, um perno até 10 kHz e acima. Para o nível global na banda de 10–1000 Hz, o íman é suficiente. Já uma sonda manual não serve de todo para tendências: a repetibilidade é demasiado baixa, e a dispersão entre duas pessoas facilmente ultrapassa o crescimento real do nível.

• O ponto está no apoio do rolamento, não na cobertura, no resguardo ou na tubagem.
• A superfície está limpa de tinta e ferrugem sob a área do íman, e não vai ser pintada na próxima pintura da oficina.
• O ponto está marcado e identificado: número da máquina, número do ponto, direção.
• A direção axial está assinalada com uma seta, para que a próxima pessoa não a confunda com a radial.
• O modo de fixação está registado na ficha da máquina e é igual em todas as rondas.
• A grandeza e a banda são sempre as mesmas: para o nível global, são mm/s RMS na banda de 10–1000 Hz.
• A ordem dos pontos no percurso está fixada, e não se altera «para ser mais cómodo percorrer».
• Na ficha da máquina há uma fotografia de cada ponto com o sensor instalado.

Nível de referência: o ponto de partida a partir do qual se calcula tudo o resto

O nível de referência mede-se numa máquina saudável. Não numa que ainda está a trabalhar, mas numa em que o trabalho acabou de terminar: a mecânica foi verificada, as fixações foram apertadas, os veios foram alinhados, o rotor foi equilibrado se necessário, os rolamentos são novos ou reconhecidamente em bom estado. Neste momento, a máquina está no melhor estado que alguma vez vai ter. É precisamente este que se fixa como o zero de referência.

Meça o nível de referência no regime de trabalho e registe esse regime junto aos números. Uma única medição é pouco: faça duas ou três seguidas, removendo e voltando a colocar o sensor, e observe a dispersão. A dispersão vai mostrar o ruído próprio do seu procedimento, e vai saber que alteração na tendência já significa algo, e qual está dentro do erro de instalação do sensor.

O nível de referência é individual para cada ponto, não para a máquina. No apoio do motor e no apoio do ventilador do mesmo equipamento, são números diferentes, por vezes várias vezes maiores. Duas bombas iguais na mesma prateleira também vão dar níveis de referência diferentes, porque as fundações, a tubagem de ligação e as condutas são diferentes.

Reveja o nível de referência apenas quando a própria máquina muda: depois de uma reparação de fundo, substituição do rotor, reinstalação noutra fundação, alteração dos apoios, mudança do regime de trabalho. Ao fazê-lo, não apague os números antigos, coloque os novos ao lado, com a data da reparação. A comparação dos níveis de referência antes e depois da reparação mostra logo se a reparação foi bem-sucedida.

Agora a parte honesta. Se a máquina está a trabalhar há dez anos e nunca a viu em estado saudável, não tem nível de referência e não há de onde o tirar. Nesse caso, use a medição atual como ponto de referência convencional, marque-a na tabela como convencional, e avalie a máquina pelas zonas absolutas mais o declive da linha. O verdadeiro nível de referência vai medi-lo na primeira reparação.

Três níveis de limiares, e porque é que as normas absolutas sem nível de referência falham

As zonas A–D da ISO 20816 dão um enquadramento absoluto: A para uma máquina nova ou reparada, B para funcionamento prolongado, C para funcionamento limitado, D inadmissível. O enquadramento é necessário, sem ele não vai conseguir defender as suas decisões perante a direção nem perante um fornecedor. Mas descreve um grupo de máquinas, não a sua máquina em concreto. Verifique em separado exatamente que parte e edição está a aplicar: partes específicas têm limitações por potência, velocidade e tipo de máquina. Temos uma análise das zonas e dos grupos noutra secção, sobre normas de vibração.

Veja como uma norma absoluta falha sem um nível de referência. Uma bomba com um nível de referência de 0,9 mm/s cai numa zona onde é permitido até 2,8 mm/s. Um limiar definido «pelo manual», na fronteira B/C, vai ficar calado até o nível triplicar. Só vai saber do problema na parte final da curva, onde já não há nada para planear. O caso inverso não é melhor: uma máquina com um nível de referência de 2,6 mm/s vai disparar o mesmo limiar a cada ronda, e ao fim de um mês vai ser simplesmente desligado.

Daqui sai a regra de trabalho. Calcule os limiares a partir do nível de referência, e mantenha as zonas absolutas como um teto: pode baixar o limiar abaixo dele, não pode subi-lo acima.

Confira em separado as unidades e o tipo de deteção. Comparar um valor de pico com um limiar definido em RMS é mais fácil do que parece, e a diferença sai como um múltiplo. Um equipamento que, por defeito, apresenta ips também engana: 1 ips ≈ 25,4 mm/s, e uns modestos 0,28 ips no ecrã já são 7,1 mm/s.

Fontes: ISO 20816-1:2016

O que registar em cada medição

Um número sem contexto numa tendência é quase inútil. Meio ano depois, olha para um salto de 1,6 para 2,9 mm/s e não consegue responder a uma pergunta simples: o defeito cresceu, ou naquele dia fechou-se parcialmente uma comporta. O contexto regista-se no momento da medição, depois não é possível recuperá-lo.

A velocidade é o principal desta lista. A força de desequilíbrio cresce com o quadrado da frequência de rotação, por isso mesmo alguns pontos percentuais de variação na velocidade deslocam o nível de forma apreciável. Num acionamento com variador de frequência, sem a velocidade real registada, a tendência transforma-se num conjunto de números aleatórios. Além disso, sem ela não consegue converter o espectro em múltiplos da velocidade, nem perceber o que é 1x e o que é 2x.

• Data e hora da medição.
• Velocidade real pelo tacómetro, não o número da placa de características.
• Regime e carga: produção, posição da comporta ou da válvula, pressão, corrente do motor, quantos bombas estão a trabalhar em paralelo.
• Temperatura do apoio do rolamento. Um pirómetro é barato e dá um segundo canal de informação independente.
• Quem mediu e com quê: equipamento, sensor, modo de fixação.
• O que viu e ouviu: uma fuga de óleo, um assobio, uma pancada, uma nova fenda num cordão de solda da estrutura, uma tubagem a abanar.
• Nota sobre um ponto que foi saltado, com o motivo. Um ponto saltado que ninguém regista é pior do que um que fica registado.

O nível subiu. O que fazer antes de pegar em massas

Um limiar acionado não é uma ordem de trabalho para equilibrar. É uma mensagem de «investiga». A equilibragem só reduz a componente de rotação, e se não foi ela que cresceu, as massas não vão ajudar e, por vezes, pioram a situação.

1. Passo 1

   Repita a medição no local

   Antes de dar o alarme, repita a medição. Verifique que o sensor está na sua superfície e bem fixo, que o cabo está intacto, que o valor não é «disparatado», tipo 999 mm/s, que o sinal não está saturado. Uma medição má que entre na base de dados dilui a tendência e alimenta alarmes falsos durante meses.

2. Passo 2

   Compare o regime com o de referência

   Velocidade, carga, posição da comporta, temperatura do meio. Uma parte apreciável do «crescimento» explica-se aqui, e não é preciso ir mais longe.

3. Passo 3

   Compare a vibração total e o 1x

   Foi precisamente a componente de rotação 1x que cresceu, e é ela que dá a maior parte da vibração total? A hipótese de desequilíbrio está viva. A vibração total cresceu, e o 1x mantém-se na mesma? Procure um afrouxamento, um rolamento, a hidráulica. Escrevemos em separado sobre estas três grandezas e o papel da fase.

4. Passo 4

   Vá buscar o espectro do arquivo e compare

   Aqui compensa o hábito de guardar o espectro, não só o número. Veja exatamente o que subiu: o 1x, o 2x, um pente de harmónicas ou a zona de alta frequência. Como interpretar este quadro está tratado noutra secção, sobre a leitura do espectro.

5. Passo 5

   Verifique a mecânica com as mãos

   Aperto dos parafusos de ancoragem, pé mole (um apoio da máquina que não assenta na estrutura e, ao apertar, empena a carcaça), folgas, estado dos apoios e da estrutura, temperatura do rolamento, estado da lubrificação. Isto não custa nada e resolve uma parte apreciável dos casos.

6. Passo 6

   Só agora escolha a ação

   Equilibragem, alinhamento de eixos, substituição do rolamento, intervenção na rigidez do apoio. A decisão assenta no quadro completo, não num único número que ultrapassou o limiar.

Se a amplitude e a fase do 1x variarem mais de 10–15 % durante a medição, não registe essa medição na tendência. A máquina pode estar a trabalhar perto da ressonância (quando a frequência de rotação coincide com a frequência própria da estrutura), e nesse caso o número não significa nada.

Sete erros que matam a tendência

Em que ajudam um equipamento de dois canais com tacómetro laser e os engenheiros da AXILINE

Para um percurso de ronda que funcione de verdade, basta um equipamento de dois canais, um tacómetro laser, um portátil e uma tabela. No modo de vibrómetro, o Balanset-1A mostra simultaneamente, nos dois canais, a velocidade de vibração total RMS, a amplitude e a fase da componente de rotação, e ainda a velocidade do rotor. Ao lado, o sinal no domínio do tempo e o espectro FFT. Tudo isto fica guardado, e meio ano depois consegue recuperar não só o número, mas também a imagem com que o comparar.

Dois canais em simultâneo dão o que se perde em medições sequenciais com um único sensor. Mede ambos os apoios num único arranque, no mesmo regime, à mesma velocidade, e não se coloca a questão de saber se a máquina estava a trabalhar da mesma forma vinte minutos antes.

O tacómetro laser, através da marca refletora, resolve duas tarefas de uma vez. A velocidade na medição é sempre a real. E obtém a fase da componente de rotação, que na tendência muitas vezes diz mais do que a amplitude: se o nível se mantém na mesma, mas a fase se desviou 40°, significa que algo mudou na distribuição de massas ou no apoio.

Digamos as limitações com clareza. O Balanset-1A é um equipamento de equilibragem com um modo de vibrómetro completo, não um coletor de dados de ronda. Não tem uma base de percursos, limiares automáticos por ponto, nem constrói a tendência por si. A tendência é conduzida por si: numa tabela, num diário de rondas, num sistema de registo de reparações. Para uma secção de dez a quarenta máquinas, isto chega com folga. Se tiver centenas de pontos e precisar de exportação automática para uma base de dados com tendências e relatórios, precisa de um coletor de dados de ronda, e isso é outra classe de equipamento e outro orçamento.

Os engenheiros da AXILINE são as mesmas pessoas que desenvolvem e fabricam os equipamentos Balanset e que os usam eles próprios para equilibrar no local. Podemos deslocar-nos depois de uma reparação para medir os níveis de referência, marcar e identificar os pontos, ajudar a definir os limiares por grupos de máquinas, investigar um alarme acionado e explicar o que significa um pico que subiu. Podemos instalar o equipamento e ensinar a utilizá-lo, e depois faz o percurso de ronda por conta própria. O apoio de consultoria fica do nosso lado.

Fontes: ISO 20816-1:2016 · ISO 13373-3:2015 · ISO 13373-5:2020 · Manual de operação Balanset-1A · Especificações do fabricante Balanset-1A

Perguntas frequentes

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