Comprendre le Keyphasor
A Keyphaser est le nom commercial utilisé par Bently Nevada pour désigner un capteur qui fournit une référence de synchronisation à raison d'une fois par tour à partir d'un arbre rotatif. Bien que « Keyphasor » soit une marque déposée, ce terme est utilisé de manière générique dans l'industrie pour désigner tout transducteur de référence de phase équivalent ou tachymètre. Le capteur est le plus souvent un capteur à courants de Foucault sonde de proximité ciblant un repère unique et bien défini sur l'arbre : une rainure de clavette, une encoche, un trou percé ou un méplat. Chaque fois que ce repère passe devant la pointe du capteur, la tension de sortie génère une impulsion nette et répétitive qui indique la position angulaire exacte de l'arbre à cet instant précis.
1. Définition : qu'est-ce qu'un Keyphasor ?
D'un point de vue fonctionnel, l'impulsion Keyphasor est identique au signal émis par un tachymètre optique détectant une bande réfléchissante ; la différence réside principalement dans la technologie de détection et dans le fait qu'un Keyphasor à sonde de proximité est généralement installé de manière permanente sur une machine critique. Ce qui importe, ce sont les informations véhiculées par l'impulsion : elles définissent t = 0 à chaque tour, fournissant ainsi à l'analyseur un repère angulaire fixe par rapport auquel chaque échantillon de vibration peut être synchronisé. C'est cette référence unique qui fait la différence entre une courbe de vibration brute et un enregistrement diagnostique pleinement interprétable.
2. Pourquoi le signal Keyphasor est-il indispensable ?
Après le signal de vibration proprement dit, le Keyphasor est sans doute le signal le plus précieux dans le domaine du diagnostic avancé des rotors. Il offre de nombreuses possibilités qui sont tout simplement impossibles à obtenir avec les seules données d'amplitude.
Mesure de phase
La fonction principale du Keyphasor est de permettre la mesure de phase — la relation temporelle entre l'impulsion et le pic de la 1× (vitesse de déplacement) vibration. Cet angle de phase révèle où le point lourd (déséquilibrer) est placé sur le rotor et est indispensable pour :
- Équilibre : chaque opération d'équilibrage, sur une machine ou dans le field, s'appuie sur les données d'amplitude et de phase pour déterminer où ajouter ou supprimer un poids de correction.
- Diagnostic des défauts : faults such as désalignement ou un arbre courbé présentent des signatures de phase caractéristiques permettant de confirmer le diagnostic.
Si vous devez combiner ou résoudre manuellement des vecteurs de vibration lors de l'interprétation de ces mesures, notre Calculateur d'angle de phase de vibration se charge de la trigonométrie.
Mesure précise de la vitesse
En mesurant l'intervalle entre les impulsions, l'analyseur détermine une vitesse de rotation (tr/min) d'une grande précision, ce qui est essentiel pour établir un lien entre les fréquences de vibration et le mouvement réel de l'arbre, ainsi que pour distinguer les composants liés à l'arbre de tout le reste.
Analyse des commandes
L'utilisation du Keyphasor comme référence de synchronisation permet de analyseur de vibrations sophistiqué perform analyse des commandes. Au lieu d'un spectre avec un axe de fréquence (Hz), l'analyseur affiche un spectre basé sur les ordres, où un « ordre » correspond à un multiple de la vitesse de rotation (1×, 2×, 3×, etc.). Cette fonctionnalité est particulièrement utile sur les machines à vitesse variable, car un pic d'ordre — le pic de déséquilibre 1×, par exemple — reste fixe sur le graphique même lorsque le régime varie, ce qui facilite considérablement le suivi des tendances et des schémas.
Génération avancée de graphiques
Le signal Keyphasor est indispensable pour obtenir les graphiques de diagnostic les plus performants en analyse des vibrations :
- Diagrammes de Bode: amplitude et phase en fonction de la vitesse, utilisées pour identifier vitesses critiques lors du démarrage et de l'arrêt.
- Diagrammes polaires: une autre représentation des données d'accélération et de décélération, illustrant l'amplitude et la phase du vecteur de vibration sous la forme d'une courbe unique.
- Graphiques d'orbite: composé d'une paire de capteurs de proximité X-Y, l'impulsion Keyphasor plaçant un point de suppression sur l'orbite qui révèle le sens de la précession de l'arbre et aide à diagnostiquer des problèmes tels que tourbillon d'huile ou un fissure de l'arbre.
3. Installation et configuration
Une installation correcte est essentielle. La sonde doit être fixée de manière rigide et orientée vers un seul repère net et distinct sur l'arbre ; la présence de plusieurs repères ou d'un deuxième repère réfléchissant provoque un double déclenchement et un faux doublement du régime. L'écart entre la pointe de la sonde et l'arbre doit être réglé dans la plage linéaire, et la tension de sortie configurée de manière à ce que le système d'acquisition de données se déclenche sur un front net et précis à chaque tour. Une impulsion faible, bruyante ou intermittente altère la phase et compromet tous les calculs en aval ; il est donc judicieux de vérifier la qualité de l'impulsion avant de procéder à un équilibrage.
4. Le Keyphasor dans la pratique sur le terrain
Sur les turbomachines équipées d'instruments permanents, le Keyphasor est un canal de sonde de proximité fixe intégré au système de surveillance aux côtés de son homologue sondes à courants de Foucault. Sur les machines polyvalentes qui ne sont pas équipées d'un tel dispositif, un analyseur portable permet d'obtenir la même référence « une fois par tour » grâce à un tachymètre optique qui se déclenche au passage d'une bande de ruban réfléchissant. Le système à deux canaux Balanset-1A Cela fonctionne ainsi : l'impulsion du compte-tours fournit la référence de phase dont le logiciel a besoin pour calculer la masse et l'angle de chaque contrepoids et pour vérifier la balourd résiduel après correction. Que l'impulsion provienne d'un Keyphasor intégré ou d'un capteur optique à pince, ce repère temporel constitue la base de l'ensemble du processus d'équilibrage et de diagnostic.
