Sensori di vibrazione

Tecnologie per misurare la vibrazione dal laboratorio di prova all'impianto in produzione

I sensori di vibrazione rilevano l'oscillazione di una struttura o di un macchinario e la convertono in un segnale elettrico misurabile. Questa sezione raccoglie le famiglie che coprono l'intero campo della misura: i trasduttori di vibrazione da applicare sul componente, i sistemi ottici che misurano a distanza senza contatto, gli strumenti di eccitazione per le prove sperimentali e gli accessori che completano l'installazione. La scelta del sensore di vibrazione dipende da ampiezza e frequenza da rilevare, dalle condizioni ambientali e dal tipo di prova o di sorveglianza previsto.

Sensori per la misura di vibrazioni, urti e accelerazione dinamica nelle prove di laboratorio e nella ricerca. Coprono analisi modale, test strutturali e ambientali, con configurazioni monoassiali e triassiali in diverse tecnologie di trasduzione. La scelta dipende da campo di misura, banda di frequenza e condizioni operative dell'applicazione.

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Sensori di vibrazione robusti per l'installazione permanente sui macchinari, costruiti per resistere ad ambienti gravosi e garantire misure stabili nel tempo. Sono la base dei sistemi di monitoraggio continuo e dei programmi di manutenzione predittiva su pompe, motori, ventilatori e compressori, dove permettono di individuare in anticipo usure e anomalie.

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Sensori di vibrazione ad alta sensibilità per rilevare accelerazioni molto piccole alle basse frequenze, dove si manifestano le oscillazioni delle grandi strutture. Sono il riferimento per il monitoraggio strutturale di ponti, edifici e dighe e per la sorveglianza sismica e microsismica, grazie alla bassa soglia di rumore e alla risposta accurata vicino alla continua.

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Strumenti per l'eccitazione impulsiva delle strutture nell'analisi modale sperimentale. Misurano la forza dell'impatto e, abbinati a un accelerometro, consentono di ricavare la funzione di risposta in frequenza e identificare frequenze proprie, forme modali e smorzamento senza vincolare la struttura in esame.

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Lampade stroboscopiche industriali per rendere visivamente statico qualsiasi processo ciclico in movimento. Permettono di ispezionare parti rotanti, rilevare anomalie su trasmissioni e cinghie, verificare superfici in velocità, osservare fenomeni periodici e misurare la velocità di rotazione senza contatto, senza interrompere la produzione.

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Cavi, connettori, supporti di montaggio e moduli di condizionamento completano la catena di misura della vibrazione e ne determinano l'affidabilità. Il modo in cui il sensore viene fissato, il segnale schermato e l'uscita adattata all'ingresso del sistema di acquisizione incide sul dato quanto il sensore stesso.

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Soluzioni wireless per la misura delle vibrazioni senza cablaggio: reti di acquisizione sincronizzate per il testing dinamico e l'analisi modale, e sensori IoT a batteria per il monitoraggio continuo dei macchinari in produzione. Due approcci distinti per obiettivi diversi, con supporto tecnico nella scelta della soluzione più adatta.

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La vibrometria laser misura la vibrazione a distanza, senza contatto e senza massa aggiunta, per via ottica. Le soluzioni multipunto acquisiscono molti punti contemporaneamente e ricostruiscono una mappa spaziale completa della vibrazione in un'unica misura, dove gli accelerometri restituiscono un valore puntuale. Un metodo full-field rapido e ripetibile, alternativo e complementare ai sensori a contatto.

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FAQ

Un sensore di vibrazione è un trasduttore che trasforma il moto oscillatorio di un corpo in un segnale elettrico proporzionale all'ampiezza e alla frequenza dell'oscillazione. La grandezza rilevata è quasi sempre l'accelerazione, dalla quale si ricavano per integrazione velocità e spostamento. Alcune tecnologie ottiche misurano invece la vibrazione a distanza, senza toccare l'oggetto.

Accelerazione, velocità e spostamento descrivono la stessa vibrazione da tre punti di vista, legati fra loro da derivazione e integrazione. L'accelerazione mette in evidenza le componenti ad alta frequenza, la velocità dà una lettura equilibrata sulle bande intermedie tipiche delle macchine rotanti, lo spostamento risulta più leggibile alle basse frequenze e sulle grandi strutture.

Il criterio che orienta la scelta di un sensore di vibrazione è la banda di frequenza da coprire, perché determina sia il principio di trasduzione sia il modo di fissaggio. Vanno poi valutate la sensibilità richiesta e la massa del sensore rispetto all'oggetto misurato: su componenti leggeri un trasduttore troppo pesante altera la risposta dinamica che si vuole rilevare.

I sensori di vibrazione a contatto si applicano direttamente sull'oggetto e restituiscono una misura puntuale robusta, adatta a installazioni stabili e prolungate nel tempo. Le tecniche ottiche misurano invece a distanza, senza aggiungere massa al sistema: sono la scelta su oggetti molto leggeri, caldi, in movimento o difficili da raggiungere.

I sensori di vibrazione sono impiegati nello sviluppo prodotto e nelle prove di laboratorio, nel controllo dello stato delle macchine in produzione e nella sorveglianza delle grandi opere civili. Ogni ambito cambia i requisiti: in laboratorio contano precisione e banda estesa, in campo robustezza, stabilità nel tempo e semplicità di installazione.

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