O Laboratório de Vibrações tem por missão a materialização, a manutenção e a disseminação da unidade de aceleração, bem como o desenvolvimento e a implementação de novos métodos e capacidades de medição.
No âmbito da sua atividade tem por objetivo:
- Garantir a rastreabilidade desta unidade, possibilitando a sua disseminação a nível nacional;
- Participar ou coordenar projetos de I&D e comparações interlaboratoriais;
- Apoiar a metrologia legal.
Neste domínio tem capacidade para assegurar a realização de Ensaios Vibracionais para o estudo e a determinação de características de equipamento, componentes e materiais eletrónicos, elétricos e mecânicos.
Os domínios de atuação do Laboratório de Aceleração e Vibrações, são:
Com reconhecimento internacional:
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- Calibração absoluta de acelerómetros padrão;
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- Calibração de cadeias de medição constituídas por acelerómetro e respetivo condicionador e amplificador e unidade de leitura.
Em adiantada fase de obtenção do reconhecimento internacional:
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- Calibração secundária de acelerómetros pelo método back-to-back.
Ensaios de Vibração:
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- Vibração Periódica;
- Vibração Aleatória;
- Choques.
As especificações para estes tipos de ensaios podem ser encontradas em documentos normativos de diferentes referenciais ou podem ser provenientes de especificações próprias de produção e de acordo com as capacidades máximas do sistema atualmente existente:
EXCITAÇÃO: Sinusoidal, ruído aleatório, meio seno (choque), no intervalo de 5 Hz a 5 kHz
CARGA MÁXIMA: 250 kg
FORÇA MÁXIMA: 6,7 kN
A título de exemplo referem-se os referenciais mais comumente utilizados:
IEC 60068 – Environmental testing
MIL-STD-167 – Mechanical Vibration of Shipboard Equipment
MIL-STD-810 – Environmental Engineering Considerations and Laboratory Tests
A rastreabilidade em aceleração é obtida diretamente através de uma realização experimental proporcionada por tecnologia de interferometria laser com deteção homodina e tem como unidade base o metro, símbolo m, unidade de comprimento do SI. Define-se tomando o valor numérico fixado da velocidade da luz no vazio, c, igual a 299 792 458 quando expresso em m/s, sendo o segundo definido em função de ΔvCs.
Unidades Derivadas
As unidades derivadas utilizadas neste domínio são:
Aceleração: m · s-2
Velocidade: m · s-1
A implementação de um sistema experimental de calibração absoluta de acelerómetros, por interferometria laser com deteção homodina, assegura a rastreabilidade nacional neste domínio.
Este método baseia-se essencialmente numa excitação sinusoidal e num interferómetro de Michelson, permitindo determinar o valor de aceleração em função do número de máximos ou mínimos de intensidade do sinal ótico.
A sensibilidade de um acelerómetro-padrão é calculada pela razão entre a amplitude do sinal de saída de um amplificador de carga (sinal em tensão) e a amplitude da aceleração.
O método desenvolvido permite determinar o valor da sensibilidade de carga e da sensibilidade de tensão de acelerómetros-padrão na gama entre 20 Hz e 1 kHz, com valores de incerteza expandida inferiores a 1%.
Com o objetivo de alargar o intervalo de medição para valores de frequência de até 2 kHz, está em plena fase de implementação um novo método, que recorre da determinação da diferença de fase entre dois extremos do deslocamento.
Vibrações
Precursor dos condicionamentos vibracionais aplicados a equipamentos eletrónicos em Portugal, tem a capacidade de se ajustar às necessidades da indústria dando resposta a especificações de ensaio de equipamentos, que normalmente não estão disponíveis devido à sua especificidade e exigências.
As condições técnicas existentes permitem cobrir a maioria das exigências definidas nas mais usuais Normas Internacionais que regulam esta matéria (CEI 68 e MIL-STD810), realização de estudos e determinações de características de equipamentos, estando apetrechado com capacidades para realizar simulações de condições adversas de funcionamento ou transporte.
Consulte os serviços do Laboratório de Aceleração e vibrações aqui.
Reconhecimento Internacional
Os serviços de calibração listados estão abrangidos pelas Capacidades de Medição e Calibração registadas na base de dados do BIPM.
Luís Ribeiro
E-mail: lribeiro@ipq.pt