Page 12 - Insavalor Contrôles Essais Mesures 2018

FOCUS
Surveiller l'état de santé des machines par des capteurs et des process adaptés
Maintenance prédictive
La vitesse de rotation : un signal à
ne pas sous-estimer en surveillance
des machines tournantes
Il est parfois difficile de se l’imaginer, mais les défauts de composants mécaniques comme les roulements ou les engrenages induisent de très faibles variations de la vitesse de rotation d’une machine. Depuis près de 15 ans, l’équipe DCS du Laboratoire LaMCoS a développé une expertise sur ce sujet et a démontré les performances de cette approche originale avec de nombreux partenaires industriels, plus particulièrement lorsque les conditions de fonctionnement non stationnaires déstabilisent les outils classiques de surveillance en maintenance.
Les experts
Didier RÉMOND
Dynamique et contrôle des structures au LaMCoS
Comment mesurer la vitesse de rotation instantanée ?
Adeline BOURDON
Dynamique et contrôle des structures au LaMCoS
magnétique du système ABS. Pour ce faire, il faut également remettre en question les réflexes et consignes classiques de la surveillance vibratoire. Implicitement échantillonné en angle, le signal de vitesse peut être mesuré sur de très longues durées même si les conditions de fonc- tionnement de la machine sont non stationnaires. Cette mesure permet alors de rassembler une fréquence cyclique, associée à la cinématique de la machine, sur un seul canal fréquentiel et ainsi révé- ler des composantes du signal présentant un très faible niveau d’énergie.
La résolution des capteurs peut être faible, c’est la qualité de gravure des cibles qui
doit être soignée même si des techniques de correction réalisées après mesure voient le jour actuellement. Les tech- niques de traitement du signal sont main- tenant très nombreuses et offrent des outils qui ouvrent de nouvelles voies (comme l’analyse cyclostationnaire angle- temps). La mesure de la vitesse de rota- tion de la machine permet également de passer d’un échantillonnage en temps à un échantillonnage en angle ou vice-versa. Ce signal complémentaire permet alors d’en- richir toutes les constructions d’indica- teurs sur d’autres signaux comme les signaux vibratoires et d’extraire des règles de classification et de détection beaucoup plus performantes, évitant essentielle- ment les fausses alarmes. Si la machine comporte plusieurs capteurs, il est alors possible de mesurer d’autres grandeurs comme l’Erreur de Transmission, le Rapport de Transmission Instantané, le couple transmis par des calculs simples en post-traitement. Autant de signaux complémentaires précieux pour suivre l’état de santé de la machine.
L
a vitesse d’une machine est généralement mesurée pour de nombreuses fonctions, mais elle
est très peu utilisée pour surveiller l’état de santé de cette machine. Or il s’avère que de nombreux capteurs offrent suffisam- ment de précision pour assurer cette fonc- tion de surveillance. La mesure de la vitesse se fait par une technique de comp- tage et est réalisée par une mesure de temps entre deux fronts successifs déli- vrés par un codeur. Ainsi il est possible de mesurer un défaut d’écaillage sur un roulement de roue d’un véhicule en utili- sant le signal délivré par le capteur
magnetic track
SUPPLÉMENT À N°64 G SEPTEMBRE 2018
— 10 —
Détection d’un défaut de roulement sur roue de véhicule.