Brevet FR2259358A1 — publié le 19750822

La mesure de a fréquence de vibrations mécaniques est, à ce jour, effectuée en équipant l'élément vibrant de sondes permettant le repérage de sa position. Après enregistrement des variations de la position dans le temps, on analyse lesdits enregistrements et on déduit, de cette analyse, la fréquence des vibrations. La nécessité de relier ltélément vibrant au dispositif de mesure proprement dit au moyen d'une liaison matérielle est estimée être un incon vénient, car l'installation qui en resulte est longue à préparer et ne convient d'ailleurs pas à toutes les utilisations. C'est ainsi, notamment, que la mesure de la fréquence de vibrations d'ur marteau piqueur sur l'emplacement de fonctionnement effectif est, aujourd'hui, pratiquement impossible à réaliser, bien qu'elle ait une grande importance en ce qui concerne la détection d'éventuelles anomalies de fonctionnement. L'invention entend remédier à cet état de choses en proposant un procédé permettant d'effectuer des mesures sans instailatirn de sondes sur, l'élément vibrant lui-même. Un dispositif de mesure adapté à la mise en oeuvre du procédé fait également partie de l'inventlon. L'invention a donc d'abord pour objet un procédé de mesure de la fréquence de fibrations mécaniques. Selon ce procédé, on détecte à distance les ondes sonores qui sont provoquées par les vibrations mécaniques, et on compte le nombre de pics des ondes sonores détectées pendant une période de temps déterminée, dont on déduit la fréquence à mesurer. De manière préférée, entre la détection et le comptage, on élimine, des ondes détectées, les pics inférieurs à une valeur prédéterminée. L'invention a également pour objet un dispositif de mesure permet tant la mise en oeuvre du procédé précédent, constitué par un microphone, par un circuit de transformation de certaines au moins des impulsions détectées par le microphone en des impulsions normalisées ayant une amplitude et une durée données, et par un compteur dtimpulsions normalisées. De préférence, entre le microphone et le transformateur d'impul- sions, est disposé un dispositif de sélection des impulsions détectées laissant passer, vers le transformateur uniquement, les impulsions d'ampli tude, au moins égales à une valeur prédéterminée. Ce dispositif comporte en outre avec avantage une source d'énergie indépendante, telle qu'une pile électrique, qui le rend portable et autonome. L'invention sera mieux comprise et des caractéristiques secondaires et leurs avantages apparaîtront, au cours de la description d'une-réalisation donnée ci-dessous à titre dXexemwle. Il est entendu que la description et le dessin ne sont donnés qu'à titre d'exemple indicatif et non limitatif. I7 sera fait référence au dessin annexé, dans iequel la figure unique représente le schéma d'un dispositif conforme à l'invention. Ce dispositif est constitué par les divers groupenIents d'éléments suivants, qui se succèdent - un microphone 1, - un sélecteur d'impulsions 2, - un transformateur 3 des impulsions sdlectíonnées, - un compteur d'impulsions 5 associé à un amplificateur 4 du signal de sortie du transformateur 3, - et un lecteur 6 du nombre d'impulsions décomptées. Le microphone 1 constitue L'organe de détection des ondes aonores émises par un marteur piqueur 7. Le sélecteur 2 est raccordé, d'une part, aux bornes la du microphone 1, d'autre part, aux bornes positive Sa et négative 8b d'une pile électrique 8. Une résistance 9 est reliée à la borne positive 8a par un fil 10 et à une autre résistance 11, variable, par un fil 12. Cette résistance 11 est elle-mEme raccordée à la borne négative Sb par un fil la. L'une des bornes la d microphone est reliée au fil 10 par un fil 14, l'autre borne la drant reliée à l'une des bornes d'un condensateur 15 par un fil 16. L'autre borne du condensateur est, par ailleurs, raccordée au fil 12 par un fil 17. ne troisieme résistance 18 est reliée, d'une part, au fil 16 par un fil i9, d'autre part, à la masse 20 par un fil 21.Un deuxième condensateur 22 est relié par un fil 23 au fil 12 et, par un fil 24, à la borne de sortie 25 du sélecteur 2. Une diode 26 est interposée entre la masse 20 et le fil 23. Le transformateur 3 est constitué par une bascule monos table raccordée aux bornes de sortie 25 du sélecteur 2 et d'entrée 27 du compteur 5. Cette bascule permets à chaque impulsion sélectionnée par le sélecteur 2, d'amplitude quelconque supérieure au seuil de sélection choisi et de durée également quelconque, de faire correspondre une impulsion carrée normalisée d'amplitude égale à 5 volts et d'une durée de 10 millisecondes dans le dispositif réalisé. Le compteur 5 comprend une résistance 28, dont l'une des bornes constitue la borne d'entrée 27 du compteur, l'autre borne 29 en constituant la borne de sortie. Entre la borne 29 et la masse 20 sont branchés en parallèle un condensateur 30 et une résistance 31. Enfin, l'amplificateur 4 est raccordé à la horne 29, cependant que, entre sa borne de sortie 4a et la masse 20, est branché un voltmètre constituant le lecteur 6. Le fonctionnement du dispositif, qui a été décrits va maintenant être exposé. Pour mesurer la fréquence des vibrations du marteau piqueur 7, on dispose, à sa proximité, le boiter 32 qui contient l'ensemble des eléments qui ont été cités, en orientant, bien entendu, le microphone I vers ledit marteau piqueur. Le pont diviseur de tension, réglable, constitué par les résistances 9 et II, permet de fixer la tension de référence au raccord 17a du fil 17 avec le fil 12. Si cette tension de référence est négative et égale à -v, il ne reste après le condensateur 22, au raccord 25, que les impulsions présentes au raccord 19a du fil 19 avec le fil 15, et done l'amplitude est supérieure à -, ceci, compte tenu de l'élimination par la diode 26 des parties négatives des XnWulsions. La "mise en forme" dtimpulsions normalisées effectuée par la bascule monostable 3 permet la charge du condensateur JO en impulsions normalisées et, ce, à travers la résistance 28. La décharge dudit condensateur se produit dans la résistance 31. A l'équilibre, la différence de potentiel aux bornes du condensateur 30 est proportionnelle à la fréquence des impulsions détectées par le microphone 1 et d'ampli tude supérieure au seuil de sélection. I1 faut cependant, pour obtenir ce fonctionnemert, qu'il y ait effectivement équilibre. autrement dit que le circuit ne débite aucun courant. A cette fin, entre le voltmètre 6 et le condensateur 30 et la résistance 31, est placé un adaptateur d'impédance : l'amplificateur 4. Cet amplificateur, réalisé sous forme de circuit intégré, comporte une boucle à contre-réaction lui conférant un gain égal à 1 et: a une impédance d'entrée supérieure :1 1 000 mc-gohms et une mpeJance de sortie faible. Il doit bien être noté que le dispositif proposé est totalement distinct drun sonomètre, dont il n'a en commun que le microphore 1. En particulier, ce dispositif ne mesure pas le niveau sonore en fonction de la fréquence ou du temps écoulés mais la fréquence elle-mEme. La présence de la pile 8 permet le déplacement autonome du boîtier 32. En outre, on aura remarqué qu'aucun branchement matériel du boîtier sur le marteau piqueur 7 n'était nécessaire. La simple proximité du microphone suffit à la-détection des ondes sonores résultant des vibrations mécaniques du marteau piqueur 7. L'invention n'est pas limitée à la réalisation décrit, mais en colrrn au contraire toutes les variantes qui pourraient lui être apportées, sans sortir de son cadre, ni de son esprit. REVEN DIC ATT ON S 1. Procédé de mesure de la fréquence de vibrations mécaniques, caractérisé en ce qu'on détecte à distance les undes s-nores qui sont provoquées par les vibrations mécaniques, et on compte le nombre de pics des ondes sonores détectées pendant une période de temps déterminée, dont on déduit la fréquence à mesurer. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, entre (a détection et le comptage, on élimine, des ondes détectées, les pics inférieurs à une valeur prédéterminée. 3. Dispositif de mesure permettant la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications prdcédentes, caractérisé en ce qu'il est constitué par un microphone (l), par un circuit de transformaton (2,3) de certaines au moins des impulsions détectées par le microphone en des impulsions normalisées ayant une amplitude et une durée- données, et par un compteur (5) d'impulsions normalisées. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que, entre le microphone (1) et le transformateur d'impulsions (3) est disposé un dispositif de sélection (2) des impulsions détectées laissant passer, vers le transformateur uniquenent, les impulsions d'amplitude, au moins égales à une valeur prédéterminée. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce outil comporte une source d'énergie constituée par une pile'électrique (8) que le rend portable et autonome.