Click here to load reader

MESURE DE VIBRATION ET CHOC - AllianTech, · PDF fileutilisé et de l’influence des contraintes non vibratoires. ... par calcul, électrique, choc, ... Méthodes d’essais Fréquence

  • View
    214

  • Download
    0

Embed Size (px)

Text of MESURE DE VIBRATION ET CHOC - AllianTech, · PDF fileutilisé et de l’influence...

  • XXX XXX

    Version X

    MESURE DE VIBRATION ET CHOC

    APPLICATIONS

    .Mesure de mouvement

    .Mesure de vibration haute frquence

    .Mesure de vibration basse frquence

    .Mesure de choc

    .Mesure trs faible vibration

    .Mesure de vibration dobjets trs petits

    .Mesure de vibration sous haute temprature

    .Mesure de vibration sous basse temprature

    .Mesure de vibration sous radiation

    .Mesure de condition de machines

    .Mesure multi voies

    ACRONYMES UTILISES

    .PE : acclromtre pizolectrique

    .PR : acclromtre pizorsistif

    .AC : couplage alternatif

    .DC : couplage continu

    .VC : acclromtre capacit variable

    .SERVO : acclromtre quilibre de force

    .TZS : drive thermique du zro

    .TEDS : capteur avec donnes incorpores

    QUESTIONS A SE POSER AVANT LE CHOIX DE LACCELEROMETRE

    .Quel est le niveau maximum dacclration mesurer ?

    .Quel est le niveau minimum dacclration mesurer ?

    .Quelle est la frquence maximum utilisable de lacclromtre ?

    .Quelle est la frquence minimum utilisable de lacclromtre ?

    .La masse de lacclromtre peut elle affecter la mesure ?

    .Les contraintes de base peuvent elles tre importantes ?

    .Comment doit tre mont lacclromtre ?

    .Quelles sont les tempratures extrmes pendant la mesure ?

    .Quelles sont les tempratures extrmes auxquelles le capteur sera soumis ?

    .Quel est le niveau de choc maximum ?

    .Quel est le niveau de vibration maximum ?

    .Quelle est la frquence maximale des vibrations ?

    mailto:information@alliantech.com

  • XXX XXX

    Version X

    .La temprature denvironnement change telle rapidement pendant la mesure ?

    .Quelle est lamplitude maximum des vibrations transverses ?

    .Lenvironnement inclut il de la corrosion, un niveau de bruit important, une pression

    leve (immersion), des niveaux de radiation ?

    Pourquoi mesurer les vibrations ?

    pour vrifier que les frquences et les amplitudes nexcdent pas les limites des matriaux.

    Pour viter dexciter les frquences de rsonance des composants de la structure.

    Pour tre capable damortir ou isoler la ou les sources de vibration.

    Pour faciliter la maintenance conditionnelle des machines.

    Pour construire ou vrifier les modles informatiques des structures.

    Comment quantifier la vibration ?

    .en faisant la mesure

    .en analysant les rsultats (niveaux et frquence)

    .pour procder lanalyse, il faut en premier, valuer le type de signal vibratoire

    pouvant tre rencontr et le mesurer.

    Types de signaux

    mailto:information@alliantech.com

  • XXX XXX

    Version X

    Signaux dtermins

    Signaux dtermins et harmoniques

    Harmoniques

    mailto:information@alliantech.com

  • XXX XXX

    Version X

    Signaux alatoires

    Signaux impact-

    choc

    mailto:information@alliantech.com

  • XXX XXX

    Version X

    Choc, mouvement linaire : collision entre sphres

    Choc : collision

    sphre / plaque

    dacier

    mailto:information@alliantech.com

  • XXX XXX

    Version X

    Simple rappel des paramtres utiliss pour la mesure des vibrations et chocs

    Dans la plupart des applications de mesure de vibration, les paramtres, acclration, vitesse

    et dplacement sont des informations quil est indispensable de connatre avec la meilleure

    prcision possible, particulirement pour la conception ou la validation de structures.

    Gnralement, lacclration (g) est la rfrence, la vitesse (mm/sec) et le dplacement (mm)

    sont plus souvent utiliss pour les frquences moyenne et basse.

    Ces variables sont indispensables pour les calculs et le contrle des conceptions.

    mailto:information@alliantech.com

  • XXX XXX

    Version X

    F= k x d F= c x v F= m x a

    Dplacement / vitesse / acclration

    .conversion acclration / dplacement

    .pour une onde sinusodale de frquence angulaire gale 1000 radians/seconde (159Hz),

    ces paramtres seront numriquement quivalent

    mailto:information@alliantech.com

  • XXX XXX

    Version X

    Pour obtenir la vitesse et le dplacement partir dune acclration, il faut intgrer une et

    deux fois le signal de sortie de lacclromtre.

    Cest prcisment pour cela que le choix dun acclromtre (AC ou DC) est trs important.

    Les variations damplitude et dcalage/drive du zro, bien que semblant minimes, se

    traduiront pas des erreurs importantes, aprs intgration.

    CHOISIR LACCELEROMETRE SELON LAPPLICATION

    Mesure de mouvement

    Pour slectionner lacclromtre, il est important de dterminer ce que lon veut mesurer, un

    mouvement ou une vibration ?

    La mesure de vibration concerne la rponse vibratoire dun objet lors dun essai en vibration.

    Pour la mesure dun mouvement, lintrt est de mesurer la vitesse ou le dplacement dun

    objet rigide.

    Lacclromtre pour mesurer avec prcision la vitesse dun mouvement lent, par exemple,

    dun bras de robot ou dun ascenseur, doit donner une mesure dacclration exempte de

    toute drive du zro, une faible drive du zro peut donner aprs intgration digitale, une

    erreur importante de la vitesse ou du dplacement.

    Un acclromtre pizolectrique ne peut pas tre utilis pour mesurer une acclration

    constante ou quasi statique, en effet la frquence zro, aucune nergie mcanique nest

    applique au systme et donc aucune nergie lectrique ne peut tre obtenue de faon

    continue. Avec lutilisation dun amplificateur de charge, incorpor ou extrieur, la rponse

    en basse frquence dun acclromtre pizolectrique est surtout dtermine par la rponse

    de lamplificateur qui en gnral, est quip dun filtre passe haut 2Hz, afin dliminer le

    signal trs basse frquence dont la qualit dpend beaucoup de la construction interne de

    mailto:information@alliantech.com

  • XXX XXX

    Version X

    lacclromtre pizolectrique. Avec lutilisation dun amplificateur de tension, la rponse

    basse frquence du systme est une fonction de la constance de temps (RC) de

    lacclromtre pizolectrique et de la rsistance dentre de llectronique associe. La

    qualit du signal basse frquence dpendra galement du type de construction interne

    utilis et de linfluence des contraintes non vibratoires.

    Pour une mesure trs basse frquence, un acclromtre couplage continu (DC) est plutt

    recommand

    Certains acclromtres pizolectriques de type Isobase et Isoshear avec amplificateur

    incorpor (tension) peuvent nanmoins tre utiliss, en pratique, partir de 0,2 Hz.

    Spcifications importantes

    .DC rponse

    .Pour les raisons ci-dessus mentionnes, un acclromtre DC passant le continu de

    type pizorsistif, capacitif ou quilibre de force, doit tre utilis.

    .Rsolution

    .La qualit du rsultat de lintgration, vitesse ou dplacement, est trs dpendante de la

    qualit du signal acclration , la sensibilit de lacclromtre est un paramtre

    important mais il faut galement considrer sa rsolution ou le rapport signal/bruit.

    .Drive du zro et drives thermiques (sensibilit et zro)

    .La drive (alatoire) dans le temps du zro dun acclromtre passant le continu produit

    une erreur similaire celle des capteurs couplage alternatif.

    .Selon la plage dutilisation en temprature, les drives du zro et les variations de la

    sensibilit sont critiques. Les spcifications de la compensation en temprature de

    lacclromtre (DC) sont trs importantes pour cette application.

    Parmi les diffrentes technologies dacclromtres passant le continu actuellement

    disponibles, les technologies capacitive et quilibre de force sont les mieux adaptes.

    Elles remplacent avantageusement danciennes technologies, elles sont plus stables et mieux

    compenses en temprature.

    Mesure de vibration haute frquence

    Les applications telles que lanalyse du bruit dengrenages, la surveillance de turbine et

    machines haute vitesse de rotation, ncessitent lutilisation dacclromtres ayant de trs

    bonnes rponses en haute frquence, et plus particulirement une frquence de rsonance

    (capteur fix sur la structure) trs leve.

    Toutefois, les contraintes physiques dun systme masse/ressort font que plus la frquence de

    rsonance est leve, plus la sensibilit est faible.

    La rponse en haute frquence dun acclromtre pizolectrique est une fonction de ses

    caractristiques mcaniques. Un acclromtre pizolectrique peut tre reprsent comme un

    mailto:information@alliantech.com

  • XXX XXX

    Version X

    systme masse / ressort simple degr de libert, non amorti, dont la rponse est illustre par

    la figure suivante.

    Rponse dun capteur masse / ressort un degr de libert soumis une acclration

    sinusodale

Search related