Comprendre les capteurs de température dans la surveillance des machines
Définition : Qu'est-ce qu'un capteur de température ?
Capteur de température Dans le contexte de la surveillance des machines, il s'agit d'un appareil qui mesure la température des roulements, des moteurs, des fluides de traitement ou des surfaces des équipements, fournissant des informations essentielles pour détecter les surchauffes, les problèmes de lubrification, les frottements excessifs et les conditions de fonctionnement anormales. vibration La surveillance détecte les défauts mécaniques, la surveillance de la température fournit des informations complémentaires sur l'état thermique, rendant la combinaison des vibrations et de la température plus puissante que chacune d'elles seule.
Les capteurs de température sont des éléments essentiels des programmes complets de surveillance de l'état des machines, car de nombreuses pannes de machines sont précédées d'une augmentation de la température : défaillances des roulements dues au frottement, des enroulements des moteurs dues à une surcharge, des joints dus au frottement. La détection précoce grâce à l'analyse des tendances de température permet d'intervenir avant que des pannes catastrophiques ne surviennent.
Types courants de machines
1. RTD (détecteur de température à résistance)
Le plus précis et le plus stable :
- Principe: La résistance du fil de platine varie avec la température
- Types courants : Pt100 (100Ω à 0°C), Pt1000
- Précision : ±0,1-0,5°C typique
- Gamme: -200 à +600°C
- Stabilité: Excellent à long terme
- Coût: Modéré à élevé
- Applications : Surveillance des roulements critiques, mesures de précision
2. Thermocouple
Large gamme et robustesse :
- Principe: La jonction de métaux différents génère une tension proportionnelle à la température
- Types: Type K (le plus courant), type J, type T, type E
- Précision : ±1-3°C typique
- Gamme: -200 à +1300°C (selon le type)
- Coût: Faible
- Applications : Surveillance des hautes températures, échappement, fours
3. Thermistance
- Principe: Résistance des semi-conducteurs hautement sensible à la température
- Sensibilité : Très élevé (grande variation de résistance par °C)
- Précision : ±0,1-1°C
- Gamme: Limité (-50 à +150°C typique)
- Coût: Faible
- Applications : Équipements grand public, certains industriels
4. Infrarouge (sans contact)
- Principe: Détecte le rayonnement thermique de la surface
- Avantage: Aucun contact requis
- Gamme: -50 à +1000°C+
- Précision : ±2-5% de lecture
- Applications : Contrôles ponctuels, relevés par imagerie thermique
Surveillance de la température des roulements
Emplacements de mesure
- Intégré dans le boîtier du roulement (à proximité de la bague extérieure du roulement)
- Montage en surface sur chapeau de palier
- Dans la vidange d'huile (pour les roulements lubrifiés à l'huile)
- Plusieurs emplacements pour les gros roulements
Plages de températures normales
- Ambiante + 20-40°C : Température de fonctionnement normale
- Ambiante + 50-60°C : Maximum acceptable pour la plupart des roulements
- > Ambiante + 70°C : Indique un problème, enquêtez
- > 90-100°C absolu : Condition d'alarme pour la plupart des roulements
Tendances et alarmes
- Établir la température de référence pour chaque roulement
- Alerte sur une hausse de 10 à 15 °C par rapport à la valeur de référence
- Alarme en cas d'augmentation de 20-25°C ou de limite absolue
- Déclenchement (arrêt) en cas d'augmentation de 30 à 40 °C ou de température absolue critique
Intégration avec la surveillance des vibrations
Informations complémentaires
- Vibration: Détecte les défauts mécaniques à un stade précoce
- Température: Confirme la gravité, indique les problèmes de friction/lubrification
- Ensemble: Diagnostic plus fiable que l'un ou l'autre seul
Modèles de diagnostic
- Vibrations élevées + température normale : Problème mécanique (déséquilibre, désalignement)
- Vibrations élevées + température élevée : Défaut de roulement avec frottement (stade avancé)
- Vibration normale + température élevée : Problème de lubrification, alignement provoquant des frottements
- Les deux augmentent : Défaillance progressive des roulements
Bonnes pratiques d'installation
Placement du capteur
- Au plus près de la source de chaleur (palier)
- Bon contact thermique avec la surface mesurée
- Évitez les espaces d'air (utilisez de la pâte thermique si nécessaire)
- Protégé des variations de température ambiante
Câblage
- Utiliser le type de fil approprié pour le capteur (câble de compensation pour thermocouples)
- Évitez de courir à proximité de câbles à courant élevé ou à haute tension
- Terminaison et connexion appropriées
- Blindage et mise à la terre si nécessaire
Applications
Surveillance des roulements
- Détection précoce de lubrification problèmes
- Confirmation des défauts de roulement
- Détection de surcharge
- Application de surveillance de température la plus courante
Protection du moteur
- Température d'enroulement (RTD intégrés)
- Température du roulement
- Température du cadre
- Surcharge et adéquation du système de refroidissement
Équipement de traitement
- Pompes (températures des roulements, des joints et du carter)
- Compresseurs (température de refoulement, palier)
- Boîtes de vitesses (température du carter d'huile)
Les capteurs de température sont des compléments essentiels aux capteurs de vibrations dans les programmes complets de surveillance des machines. La combinaison de l'analyse vibratoire pour détecter les défauts mécaniques et de la surveillance de la température pour confirmer l'état thermique, les problèmes de frottement et l'adéquation de la lubrification permet une évaluation plus complète de l'état de l'équipement que l'utilisation de chaque technologie seule, permettant ainsi une détection précoce des divers modes de défaillance des équipements rotatifs.