Comprendre les transducteurs sismiques

Dispositifs

Equilibreur portable et analyseur de vibrations Balanset-1A

$2,336.95 Le prix initial était : $2,336.95.$2,011.55Le prix actuel est : $2,011.55.

Pièces détachées

Capteur de vibration

$106.49 Le prix initial était : $106.49.$82.83Le prix actuel est : $82.83.

Pièces détachées

Capteur optique (tachymètre laser)

$146.72 Le prix initial était : $146.72.$106.49Le prix actuel est : $106.49.

Dispositifs

Balanset-4

$8,049.74

Pièces détachées

Taille du support magnétique-60-kgf

$54.43

Pièces détachées

Bande réfléchissante

$11.83

Dispositifs

Equilibreur dynamique "Balanset-1A" OEM

$2,052.96 Le prix initial était : $2,052.96.$1,774.90Le prix actuel est : $1,774.90.

Définition : Qu'est-ce qu'un transducteur sismique ?

Transducteur sismique (également appelé capteur sismique ou transducteur inertiel) est un vibration Capteur utilisant une masse sismique interne (masse d'épreuve) suspendue par des ressorts ou d'autres éléments souples comme référence inertielle pour mesurer le mouvement absolu de la base du capteur. Lorsque le boîtier du capteur vibre, la masse inertielle tend à rester stationnaire dans l'espace (au-dessus de la fréquence naturelle du système masse-ressort), et le mouvement relatif entre le boîtier vibrant et la masse relativement stationnaire est mesuré et converti en un signal électrique représentant la vibration.

Le terme “ sismique ” vient de la mesure des tremblements de terre (sismomètres), où ce principe a été utilisé pour la première fois : une masse suspendue reste relativement immobile tandis que le sol se déplace sous elle. Dans la surveillance des machines, les deux transducteurs de vitesse et accéléromètres sont des transducteurs sismiques, bien que le terme soit le plus souvent associé aux capteurs de vitesse.

Principe de fonctionnement

Système masse-ressort-amortisseur

• Masse sismique : Suspendu à l'intérieur du boîtier du capteur
• Printemps: Ressorts mécaniques ou flexions supportant la masse
• Amortissement: Amortissement à air, magnétique ou fluide
• Transduction: Mouvement relatif converti en signal électrique

Régions de réponse en fréquence

• En dessous de la fréquence naturelle : La masse et le logement se déplacent ensemble (faible réponse)
• À la fréquence naturelle : Résonance (amplifiée mais déformée)
• Au-dessus de la fréquence naturelle : Masse stationnaire, boîtier vibre (bonne zone de mesure)
• Plage utilisable : Généralement > 2× fréquence naturelle

Types de transducteurs sismiques

Transducteurs de vitesse (bobine mobile)

• Aimant suspendu par des ressorts à l'intérieur de la bobine
• La vitesse relative génère une tension (induction électromagnétique)
• Fréquence naturelle généralement de 8 à 15 Hz
• Utilisable au-dessus de 16-30 Hz
• Mesure directement la vitesse

Accéléromètres

• Piézoélectrique: Le cristal piézoélectrique détecte la force de masse
• MEMS : détection capacitive ou piézorésistive
• Fréquence naturelle plus élevée (10-30 kHz)
• Utilisable à partir de ~1 Hz et plus
• Mesure l'accélération

Capteurs sismiques et non sismiques

Capteurs sismiques (référence inertielle)

• Accéléromètres, transducteurs de vitesse
• Mesurer le mouvement absolu
• Monté sur structure vibrante
• La masse interne fournit une référence
• Le plus courant pour la surveillance des machines

Capteurs non sismiques (référence externe)

• Sondes de proximité (courants de Foucault)
• Mesurer le mouvement relatif entre deux surfaces
• Nécessite un point de montage fixe
• Mesurer le mouvement de l'arbre par rapport au roulement
• Utilisé pour la mesure des vibrations de l'arbre

Avantages de la conception sismique

Référence autonome

• Aucune référence externe nécessaire
• Peut être monté n'importe où sur une structure vibrante
• Mesure le mouvement absolu dans l'espace inertiel

Versatilité

• Type de capteur unique pour de nombreuses applications
• Installation temporaire ou permanente
• Portable entre machines

Limites

Limitations de la réponse en fréquence

• Impossible de mesurer de manière fiable une fréquence naturelle inférieure à environ 2×
• Les transducteurs de vitesse sont médiocres en dessous de 15-20 Hz
• Compromis : faible fréquence naturelle (bonne réponse en basse fréquence) par rapport à une grande taille

Mesures relatives au logement

• Mesure le boîtier du roulement, pas directement l'arbre
• Vibration du boîtier ≠ vibration de l'arbre (affectée par la rigidité du roulement, la structure)
• Pour un mouvement direct de l'arbre, des sondes de proximité sont nécessaires

Applications

Surveillance de l'état des machines

• Mesures du boîtier de roulement
• Tendance globale des vibrations
• Défaut de roulement détection
• Diagnostic général des machines

Vibrations structurelles

• Vibrations des bâtiments et des fondations
• Surveillance sismique (tremblements de terre)
• Vibrations du sol provenant des machines

Analyse modale

• Mesurer la réponse structurelle aux impacts
• Déterminer les fréquences naturelles et les formes de mode
• Mesures de la fonction de transfert

Les capteurs sismiques, utilisant des masses internes comme références inertielles, constituent la base de la mesure des vibrations pour la surveillance des machines tournantes. Comprendre le principe sismique – comment les masses suspendues permettent la mesure absolue du mouvement – explique les capacités et les limites des accéléromètres et des capteurs de vitesse, véritables piliers des programmes d'analyse des vibrations industrielles.

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