logo

Espectro em cascata: Solução pioneira na manutenção

7 de junho de 2021
Espectro em cascata: Solução pioneira na manutenção

Dynamox é uma das pioneiras no mundo a disponibilizar gráficos web em 3D interativos para visualização da evolução de dados de análise espectral em um ponto monitorado pelos sensores sem fio de vibração e temperatura, os DynaLoggers, durante um espaço de tempo.

Desta forma, é possível rotacionar, arrastar e ampliar ou reduzir o gráfico, permitindo uma inspeção minuciosa da evolução das espectrais.

Além disso, diferentes escalas de cores e anotações estão disponíveis para facilitar a elaboração de relatórios de diagnóstico de falhas pelas equipes de manutenção preditiva de indústrias de diferentes segmentos. 

O gráfico espectro em cascata (também conhecido como cascata espectral) permite a visualização de uma série de espectros de um mesmo ponto de monitoramento coletados em diferentes momentos em um único gráfico.

Esta ferramenta é fundamental para a observação de variações nos espectros ao longo do tempo, as quais podem evidenciar o surgimento de falhas prematuras ou mudanças na condição de operação do equipamento em termos de faixas de frequência. 

Tradicionalmente, este tipo de gráfico é estático ou possui pouca interação, e é gerado em plataformas offline devido à complexidade computacional, o que significa que um software ou plataforma precisa ser instalado previamente no computador. Além disso, costumam-se carregar dados a partir de coletores offline um a um para obter as medidas espectrais realizadas.

Neste caso, o limite do uso desses dados pode ser grande, com dezenas de espectros mostrados ao mesmo tempo.

Em softwares online, o espectro em cascata é comumente apresentado em forma de bandas ou com espectros menores (< 6400 linhas) ou com pouco espectros (< 10 coletas), para garantir a performance no momento de geração do gráfico, e podem possuir limitações com relação ao uso de marcadores, filtros e movimentação no gráfico.

Dynamox criou uma solução diferenciada, que permite gerar o gráfico na Plataforma DynaPredict Web, no navegador do cliente, usando dados armazenados em nuvem e totalmente online, interativo e customizável.

A manipulação gráfica também é simples e rápida. Um gráfico pode ser facilmente movimentado ou girado ao arrastar o mouse, como em aplicações 3D comuns.

O principal desafio por trás desta aplicação é disponibilizar o gráfico de espectro em cascata com um grande número de coletas ao mesmo tempo.

Em termos de performance, na Plataforma DynaPredict Web, este gráfico pode ser gerado em menos de 5 segundos (dependendo da velocidade da conexão da internet), para 10 espectros com 16 mil linhas cada.

Assim, para geração de gráficos com mais espectros esse tempo pode ser relativamente maior. 

Para garantir o diagnóstico e geração de relatórios, os espectros de aceleração, velocidade e deslocamento estão disponíveis para visualização, juntamente com filtros passa-baixa, passa-alta e passa-banda.

Além disso, os gráficos contam com marcadores inovadores que se movimentam com o gráfico e esquema de cores que destacam picos e bandas de defeitos em cada coleta.

Tendência espectral x Espectro em cascata

Ao contrário dos gráficos de tendência espectral, que permitem observar a evolução de métricas globais ou por bandas de frequência, o espectro em cascata exibe os espectros da mesma maneira em que são visualizados nas análises espectrais individuais.

Desta forma, é possível acompanhar todas as suas nuances, como, por exemplo, o surgimento de harmônicos, uma evolução de níveis em uma banda específica ou, ainda, variações na frequência fundamental de operação de máquinas rotativas. 

A Figura 1 mostra um exemplo da visualização do espectro em cascata. Neste caso, a ferramenta permite identificar a evolução de um defeito do rolamento de um mancal de tambor de desvio de um transportador de correia, caracterizado pela ressonância na faixa de 600 a 800 Hz.

O que é espectro, qual o significado? Conheça uma solução com análise espectral em cascata na solução pioneira de manutenção preditiva

Figura 1: Visualização do espectro em cascata

Como acessar

O espectro em cascata pode ser acessado a partir de Spot Viewer (Figura 2) ou Spectral Viewer (Figura 3). Em seguida, é possível selecionar quais espectros serão visualizados, (Figura 4).

Figura 2: Acesso ao espectro em cascata a partir da Spot Viewer

Figura 3: Acesso ao espectro em cascata a partir da Spectral Viewer

Figura 4: seleção de espectrais para visualização em cascata

Configurações

Apenas espectrais de mesma configuração podem ser exibidas no formato de cascata, ou seja, frequência máxima, eixo monitorado e duração serão os mesmos para todas as espectrais visualizadas na cascata.

Filtragem por aceleração RMS

É comum a ocorrência de coletas espectrais quando a máquina está desligada. Desta forma, o campo limiar de aceleração RMS permite que apenas espectrais com níveis de vibração acima deste valor, em todos os eixos disponíveis, sejam exibidas para o usuário.

Recursos da solução

Uma vez na tela de espectro em cascata, diversas ferramentas estão disponíveis para facilitar o diagnóstico de falhas.

Interatividade

O usuário pode interagir com o gráfico utilizando apenas o mouse. O gráfico pode ser rotacionado utilizando o botão esquerdo, arrastado utilizando o botão direito e ampliado ou reduzido, utilizando o botão de scroll, como visto na Figura 5.

Além disso, ao passar o mouse sobre o gráfico, informações de amplitude, frequência e data da coleta são apresentadas.

Figura 5: exemplo de manipulação do espectro em cascata.

Grandezas do espectro

Assim como nas telas de visualização de espectro, é possível escolher a grandeza física desejada (aceleração, velocidade e deslocamento) diretamente na barra de ferramentas localizada logo acima do gráfico.

No eixo da frequência, é possível visualizar os espectros em Hz ou CPM e escolher entre a escala logarítmica ou linear para melhor visualização.

Filtros passa-baixa, passa-alta e passa-banda

Filtros de frequência tradicionais podem ser aplicados em todos os espectros da cascata. Os limites mínimo e máximo de frequências visualizadas são automaticamente atualizados quando um filtro é aplicado.

Anotações

É possível adicionar anotações em espectrais individuais ou em todas simultaneamente para a confecção de relatórios. Um exemplo típico de anotação pode ser visto na Figura 6.

Figura 6: exemplo de anotações no espectro em cascata

Escalas de cores do espectro

Diferentes escalas de cores estão disponíveis para evidenciar a informação transmitida pelo espectro em cascata. A versão atual conta com as opções de escala de cores por máximo global (a), máximo por espectral (b), uma de cada cor (c) e todas com a mesma cor para o eixo selecionado (d), ilustradas abaixo. 

No caso de aplicação de defeito em rolamento, por exemplo, a visualização (a) permite identificar que os valores máximos de amplitude se concentram nas últimas espectrais do período analisado e que são significativamente maiores que aquelas no início. Já a visualização (b) revela que, em todas, as maiores amplitudes se concentram na mesma faixa de frequência.

A combinação destas duas informações resulta na conclusão de que há uma mesma zona de ressonância presente em todos os espectros e evoluindo com o passar do tempo, justificando um plano de intervenção para evitar a quebra deste rolamento.

Veja como é possível alterar as cores na Plataforma:

Na demonstração abaixo, é possível verificar a mudança de cores por eixos:

Conheça mais sobre a Solução DynaPredict, além dos produtos e serviços que a Dynamox oferece para auxiliar as indústrias na manutenção preditiva. Baixe agora a nossa Brochura e solicite um orçamento.


Somos excelência no que fazemos

  • isso-27001
  • gptw

Ficou com dúvida? Nós entramos em contato com você