Quel choix pour les capteurs de vibrations ?

Un accéléromètre est un capteur qui, fixé à un mobile ou tout autre objet, permet d'en mesurer l'accélération linéaire. Il peut être monté sur un axe (ligne), sur deux axes (plan) ou sur trois axes (volume) afin de calculer trois accélérations linéaires selon un repère orthogonal. Bien que l'accélération linéaire soit définie en m/s ² (SI), certaines documentations affichent l'accélération en «g» (accélération causée par la gravitation terrestre, soit environ g=9,81m/s ² ).

Des vibrations de niveau moyen représentent généralement une centaine de g. Elles nécessitent un capteur de bande passante allant jusqu'à 10 kHz avec une précision de l'ordre d'un pour cent de l'échelle de mesure du capteur.

Accéléromètres équipés d'une électronique servant à générer un signal électrique spécifique, les capteurs de vibrations sont des appareils capables de déceler tout type de mouvement vibratoire quelle que soit son amplitude ou sa fréquence. Chaque signal récupéré est source d'une information qualitative du comportement de l'objet observé.

Mais, pourquoi mesurer les vibrations?

« D'une manière générale, les capteurs de vibrations contribuent à vérifier que les fréquences et les amplitudes de très petits mouvements répétés n'excèdent pas les limites admissibles par la résistance des matériaux. Ils sont aussi utilisés afin d'éviter d'exciter les fréquences de résonance des composants de structures ou ensembles mécaniques. Ces capteurs sont utilisés en premier lieu dans les laboratoires pour construire ou vérifier les modèles informatiques théoriques élaborés par les bureaux d'études. Leur rôle consiste donc à trouver des parades capables d'amortir ou d'isoler la ou les sources de vibrations. Pour les pièces en mouvements linéaires ou circulaires, qui, de toute manière vibrent, ils jouent un rôle prépondérant afin de faciliter à déterminer des limites d'utilisation et surtout pour la maintenance conditionnelle des machines. », explique Marc Chambroux, consultant Mesure et Système, expert en mesure et applications vibratoires. Tout capteur de vibrations quantifie la vibration en analysant les résultats des niveaux et fréquences de manière à évaluer le type particulier du signal vibratoire rencontré, stationnaire ou non. Une vibration est souvent bien déterminée, comme par exemple, celle émise par un train d'engrenages à une vitesse donnée.

Capteur de vibrations NVA en coupe.

TWK

Capteur de vibrations pour applications industrielles monté sur machines.

Schaffler

Certains signaux présentent des harmoniques. C'est notamment le cas des moteurs ou compresseurs à pistons à certains régimes. Enfin,d'autres signaux se montrent aléatoires dans le cas d'accélérations et freinages successifs de mécanismes en fonctionnement.