Accélérométrie
Comment choisir un accéléromètre
Lors du choix de l'un des trois types d'accéléromètre, il est important de se poser les questions suivantes :
Quel est le niveau de vibration et la gamme de fréquences ?
Quelle est la plage de température ?
L'environnement est-il corrosif ou l'atmosphère combustible ?
Des champs intenses (électromagnétiques ou acoustiques) sont-ils impliqués ?
Y a-t-il une forte présence d'ESD ?
Y a-t-il des considérations relatives à la taille et au poids du capteur ?
Pour l'analyse des vibrations et la surveillance de l'état des machines, recherchez des capteurs dotés d'une sortie CA ou de charge. Pour la surveillance continue et la protection des machines, les capteurs à sortie CC sont un meilleur choix.
Cinq caractéristiques principales doivent être prises en compte lors du choix des capteurs de vibrations : la plage de mesure, la plage de fréquence, la précision, la sensibilité transversale et les conditions ambiantes. La plage de mesure peut être exprimée en Gs pour l'accélération, en in/sec pour la vitesse linéaire (ou autre distance dans le temps), et en pouces ou autre distance pour le déplacement et la proximité.
La fréquence est mesurée en Hz et la précision est généralement représentée par un pourcentage d'erreur admissible sur toute la plage de mesure de l'appareil. La sensibilité transversale fait référence à l'effet qu'une force orthogonale à celle qui est mesurée peut avoir sur la lecture. Là encore, elle est représentée en pourcentage de la pleine échelle de l'interférence admissible.
Pour les conditions ambiantes, il faut prendre en compte la température, ainsi que les chocs et les vibrations maximales que les capteurs de vibrations pourront supporter. Il s'agit de l'évaluation de la quantité de mauvais traitements que le dispositif peut supporter avant de cesser de fonctionner, ce qui est très différent de la quantité de vibrations ou d'accélérations que les capteurs de vibrations peuvent mesurer.
Pourquoi les accéléromètres sont-ils utilisés comme capteurs de vibrations ?
L'accéléromètre est le capteur le plus économique et le plus polyvalent pour les mesures de vibrations. Sur les machines rotatives, ils mesurent les forces radiales sur les arbres et les roulements. Lorsque la machine tourne, un capteur fixé à la machine subit une force à chaque tour, le poussant ou le tirant selon l'orientation de l'arbre de la machine. Lorsque la machine tourne, une vibration périodique est observée au niveau du capteur. La sortie du capteur peut être utilisée pour analyser l'intensité et la fréquence de ces vibrations qui sont une mesure de l'état de la machine.
Sur les objets en mouvement, tels que les véhicules, ou les grandes structures comme les grands bâtiments, les tours ou les ponts, l'accélération ne sera pas périodique ou, si c'est le cas, elle sera à très basse fréquence. Dans ce cas, un accéléromètre fournira néanmoins des données précieuses sur l'ampleur et la durée des forces subies ou exercées.
Les vibrations du sol et des bâtiments créées artificiellement lors d'activités de construction, de dynamitage, de forage ou d'empilement peuvent également être détectées par des accéléromètres, mais comme les vibrations sont généralement aléatoires, les données doivent être acquises et analysées de manière assez différente pour permettre un enregistrement sensible des vibrations.
Les vibrations naturelles du sol, les tremblements de terre et les secousses sont également détectés par des accéléromètres intégrés à des systèmes de mesure appelés sismographes. Les vibrations naturelles du sol ont de longues périodes et nécessitent généralement des sensibilités beaucoup plus élevées que les mesures de vibrations des machines.
Les chocs, tels que ceux subis lors des essais de collision, de tir et d'explosifs, peuvent également être mesurés par des accéléromètres, bien que dans ce cas, il y ait généralement une décélération soudaine lors de l'impact du véhicule ou une accélération lors de la libération du projectile. Le signal est transitoire sur de petites fractions de seconde mais sera d'une magnitude très élevée. Des capteurs avec un très faible filtrage du signal et une électronique optimisée sont nécessaires pour cela.
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