Comprendre la diaphonie (sensibilité transversale) dans la mesure des vibrations

Définition : Qu'est-ce que la diaphonie ?

Diaphonie, plus formellement connu sous le nom de sensibilité transversale ou sensibilité transversale, est une erreur de mesure associée aux transducteurs de vibrations, en particulier accéléromètres. Cela fait référence à la tendance du transducteur à générer un signal de sortie en réponse à une vibration perpendiculaire à son axe de mesure principal.

Dans un monde idéal, un accéléromètre conçu pour mesurer les vibrations verticales ne réagirait qu'aux mouvements verticaux et ignorerait complètement tout mouvement horizontal ou axial. En réalité, en raison d'imperfections microscopiques dans la construction du capteur, celui-ci sera peu sensible à ces vibrations « hors axe ». Ce signal indésirable est appelé diaphonie.

Pourquoi la diaphonie est-elle un problème ?

La diaphonie peut contaminer les données vibratoires et entraîner des erreurs de diagnostic. Le principal problème réside dans le fait que les vibrations d'une direction peuvent se propager dans les mesures d'une autre direction.

Prenons l'exemple d'une machine présentant de très fortes vibrations horizontales, mais de faibles vibrations verticales. Si vous utilisez un accéléromètre vertical doté d'une sensibilité transversale importante, il captera une partie des fortes vibrations horizontales et l'ajoutera à sa sortie. La mesure obtenue indiquera un niveau de vibrations verticales supérieur à la réalité, ce qui pourrait conduire un analyste à mal diagnostiquer un problème dans le sens vertical.

Cela est particulièrement problématique lorsque :

• Exécution analyse modale ou Forme de déflexion opérationnelle (ODS) analyse, où des mesures précises dans les trois axes (X, Y et Z) sont essentielles pour animer correctement le mouvement de la machine.
• Diagnostic des défauts dans les machines complexes où les caractéristiques de vibration dans différentes directions sont essentielles pour identifier la cause profonde (par exemple, faire la distinction entre différents types de vibrations). désalignement).
• Réalisation d'équilibrages de haute précision, notamment sur une machine d'équilibrage, où la précision de séparation des plans est essentielle.

Quantification de la diaphonie

La sensibilité transversale est généralement spécifiée par le fabricant du capteur en pourcentage de la sensibilité de l'axe principal. Par exemple, un accéléromètre industriel de haute qualité peut avoir une sensibilité transversale de moins de 5%Cela signifie que pour chaque 1 g de vibration appliquée perpendiculairement à l'axe principal, le capteur émettra un signal équivalent à moins de 0,05 g dans la direction principale.

L'erreur de diaphonie totale dépend de deux facteurs :

1. La sensibilité transversale inhérente du capteur lui-même.
2. Le rapport entre l'amplitude des vibrations dans la direction transversale et l'amplitude des vibrations dans la direction de mesure principale.

Même un capteur avec une faible sensibilité transversale peut produire une erreur significative si la vibration dans la direction hors axe est extrêmement élevée par rapport à la vibration mesurée.

Minimiser les effets de la diaphonie

• Utilisez des capteurs de haute qualité : Le principal moyen de minimiser la diaphonie est d’utiliser des accéléromètres de haute qualité, conçus avec précision et dotés d’une faible sensibilité transversale spécifiée.
• Montage correct : Un montage incorrect peut aggraver les problèmes de diaphonie. Le capteur doit être monté à plat et perpendiculaire à la surface de mesure afin de garantir que son axe principal soit correctement aligné avec la direction de mesure souhaitée.
• Accéléromètres triaxiaux : Pour les applications nécessitant des données multiaxes précises, l'utilisation d'un accéléromètre triaxial est souvent privilégiée. Ces capteurs sont dotés de trois éléments de détection montés orthogonalement dans un seul bloc, calibrés en usine pour minimiser les interférences entre les axes.

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