Brevet FR2306017A1 — publié le 19761029

La présente invention concerne un système de contrôle ou de surveillance des vibrations pour centrifugeurs, constitué par un détecteur de vibrations électrodynamique rapporté sur un centrifugeur, et relié à un appareil de surveillance au moyen d'un cible blindé. Une installation de ce type est décrite par exemple dans le brevet d'Allemagne de l'Est nO 108.467. Les conditions devant étre satisfaites pour permettre un fonctionnement sans surveillance et fiable des centrifugeurs exigent entre autres également un contrôle des vibrations de ces machines dues à des balourds. Les vibrations dues à des balourds peuvent résulter d'une accumulation des solides d'un seul côté dans le bol du centrifugeur, ou bien d'endommagements des paliers de montage de l'arbre d'entrainement tournant à grande vitesse, qui non seulement peuvent aboutir à des endommagements encore plus importants des machines, mais qui peuvent aussi etre la cause d'accidents. Dans les appareils usuels de contrôle ou de surveillance des vibrations, on utilise un détecteur de vibrations électrodynamique, qui est monté en un point approprié à l'extérieur, sur le chassies du centrifugeur. Ces détecteurs de vibrations travaillent d'une façon générale selon le principe utilisant une bobine mobile. Le boitier du détecteur monté sur le centrifugeur comporte un aimant permanent placé à l'intérieur. Celui-ci engendre dans un entrefer une induction magnétique constante, les lignes de force se refermant par l'intermédiaire du bottier. Une bobine est guidée par des membranes dans cet entrefer de telle sorte qu'elle puisse se déplacer perpendiculairement aux lignes de force. Si le centrifugeur portant le bottier du détecteur de vibrations ainsi accouplé subit des mouvements vibratoires, il en résulte du fait de l'inertie massique de la bobine montée par des membranes un déplacement relatif entre le boiter et cette bobine. La bobine est alors le siège d'une induction de tension dont la valeur est proportionnelle à la vibration engendrée. Un appareil de contrôle ou de surveillance relié au détecteur de vibrations par l'intermédiaire d'un cible blindé amplifie la tension provenant de ce détecteur de vibrations. La tension ainsi fournie est, au moyen de deux amplificateurs à seuil, comparée à deux valeurs limites réglées à l'avance. Chaque seuil est conjugué à un contact de commutation de puissance. Lorsque la valeur des vibrations admissibles est atteinte, les contacts sont commutés, de sorte qu'un signal avertisseur optique ou acoustique est déclenché, ou bien que le centrifugeur est mis au repos. Les système de contrôle ou de surveillance des vibrations du type décrit ici sont connus, mais ils présentent cet inconvénient qu'en cas de défaillance mécanique ou électrique du détecteur de vibrations, ou bien lors d'une rupture du cible de connexion entre le détecteur de vibrations et l'appareil de contrôle, il n'en résulte sur cet appareil de contrôle aucune tension résultante en cas de vibrations. Lorsqu'une telle défaillance se produit, l'appareil de contrôle ne fournit aucun signal, mdme en cas de vibrations par balourd importantes du centrifugeur, de sorte qu'on peut admettre alors que le centrifugeur fonctionne de façon parfaite. Le but de l'invention est d'agencer un système de contrôle ou de surveillance des vibrations pour centrifugeurs de telle sorte que l'on puisse obtenir non seulement une indication d'un balourd sur le centrifugeur, mais également une indication d'une défaillance ou d'un endommagement éventuel du détecteur de vibrations, du câble de connexion, ou bien de l'appareil de contrôle. On parvient à ce résultat, suivant l'invention, par le fait que l'on utilise la vibration fondamentale toujours présente sur les centrifugeurs en service pour assurer un contrôle de fonctionnement automatique de l'installation. Si l'on part des conditions confirmées par la pratique, selon lesquelles mtme les centrifugeurs qui se trouvent dans une condition de travail parfaite engendrent des vibrations, on peut alors tirer parti de ces vibrations pour le contrôle du fonctionnement de l'appareil. Si l'amplificateur à valeur de seuil additionnel réglable qui est alorssprévu à cet effet suivant l'invention réagit, cela signifie que des vibrations agissent sur le détecteur de vibrations, ces vibrations étant converties en un signal électrique et fournissant une indication. En conséquence, le détecteur de vibrations et le cSble de connexion sont en bon état. Si l'amplificateur à valeur de seuil additionnel ne fournit aucune réponse, le détecteur de vibrations ou bien le cible de connexion est alors défectueux. La réponse fournie par l'amplificateur à valeur de seuil est naturellement engendre également par la mise au repos du centrifugeur. Si l'on combine logiquement le signal de l'am- plificateur additionnel à valeur de seuil avec le contact de commutation de puissance de la seconde valeur limite, et si 1 ton empOche ainsi la commutation immédiate de ce contact, on obtient avec des moyens minima et par le circuit logique indiqué ciaprès une fonction de contrôle qui s'étend au détecteur de vibrations, au cible de connexion et à l'appareil de contrôle ou de surveillance. La description qui va suivre, faite en regard du dessin annexé, donné à titre non limitatif et montrant un schéma de connexions correspondant à un mode de réalisation possible de l'invention, permettra de mieux comprendre cette dernière. Sur le dessin, on a désigné par la référence 1 le détecteur de vibrations, qui est fixé en un point approprié sur un centrifugeur (non représenté). L'appareil de contrôle ou de surveillance 2, qui est logé dans un boiter particulier et qui est relié au détecteur de vibrations 1 par un câble de connexion 3, est constitué principalement par un préamplificateur VV, par des amplificateurs à valeur de seuil réglable EV1, EV2 et EV3, EVt étant réglé à un seuil inférieur et EV2 à un seuil supérieur, tandis que l'amplificateur à valeur de seuil EV3 prévu suivant l'invention est réglé à un seuil minimal correspondant à la vibration fondamentale du centrifugeur.EV1 est connecté, à travers un amplificateur de commutation SV1 monté en aval, à un amplificateur de puissance LV1 et à un contact commutateur de puissance A. EV2 est connecté par l'intermédiaire d'un circuit OU 4 à SV2, LV2 et A2, et EV3 est connecté, par l'intermédiaire d'un circuit NON ou inverseur 5, au circuit OU 4, à SV2, LV2 et A2. Sur la base du tableau logique ci-après, on obtient les quatre conditions de commutation suivantes : E A1 A2 O O L 0 L O O 0 (L L O L L L E n signal d'entrée A1 n signal de sortie 1 A2 = signal de sortie 2 L n signal 0 = pas de signal. Etat logique 1 E O 0 (pas de seuil) ; A1 - O ; A2 = L. Cette condition du circuit, qui est désignéeici par E = signal 0, est obtenue quand le système de contrôle ou de surveillance constitué par les éléments 1, 2 et 3 est défectueux, tandis que le centrifugeur est en service. De même, cette condition de commutation est obtenue quand le centrifugeur est au repos. A partir de 1, aucun signal n'est fourni à 2 par l'intermédiaire de 3, W n'amplifie aucun signal, les valeurs de seuil de EV1, EV2 et EV3 ne sont pas dépassées, et il ne se produit par l'intermédiaire de 5V1 et LV1 aucune commutation de A1. A l'entrée du circuit NON 5, on obtient un signal 0, 5 inverse ce signal et fournit en conséquence sur sa sortie un signal L. Le circuit OU 4 reçoit ainsi de 5 un signal L et de EV2 un signal 0, et ce circuit 4 fournit ainsi à sa sortie un signal L, de sorte qu'il se produit par l'intermédiaire de SV2 et LV2 une commutation de A2. Ainsi, l'appareil de contrôle 2 présente à sa sortie l'état de commutation suivant : A2 commuté (L n signal)At non commuté (O n pas de signal). Cette condition de commutation signifie que le centrifugeur est au repos, ou bien qu'il existe un défaut ou une défaillance sur 1, 3 ou 2. Etat logique 2 : E PL (valeur de seuil minimale) ; A1 = O ; A2 n O, Le centrifugeur travaille sans balourd particulier, mais engendre des vibrations fondamentales qui sont désignées ici par E n signal 4UL. A partir de 1, le signal 4KL parvient par 3 à 2, W amplifie ce signal L, la valeur de seuil de EV3 est dépassée, les valeurs de seuil de EV1 et EV2 ne sont pas dépassées, et ainsi il ne se produit par l'intermédiaire de SV1 et LV1 aucune commutation de A1. L'entrée du circuit OU 5 reçoit également un signal L, 5 inverse ce signal L, la sortie de 5 étant ainsi un signal O, et le circuit OU 4 reçoit sur son entrée deux signaux 0 de 5 et de EV2. La sortie de 4 fournit ainsi un signal 0, et il ne se produit en conséquence par SV2 et LV2 aucune commutation de A2. Ainsi, l'appareil de contrôle ou de surveillance 2 présente à sa sortie l'état de commutation : A2 non commutéssAt non commuté. Cet état de commutation signifie que le centrifugeur travaille sans balourd particulier et qu'il n'existe aucune défaillance de 1, 3 et 2. Etat logique 3 : E = (L (valeur de seuil inférieure) ; A1 = L ; A2 n Le centrifugeur fonctionne avec un faible balourd, désigné ici par E n signal EV2 n'est pas dépassée. L'entrée de 5 reçoit le signal L, le convertit, et la sortie de 5 fournit un signal 0. L'entrée de 4 reçoit de 5 le signal O et de EV2 un signal 0, et en conséquence la sortie de 4 fournit un signal 0, et il ne se produit aucune commutation de A2 par l'intermédiaire de SV2 et de LV2. Etant donné que la valeur de seuil de EV1 est dépas- sée, il se produit par l'intermédiaire de SV et LV1 une commutation de A1. Ainsi, 2 présente à sa sortie l'état de commutation suivant A2 non commuté A1 commuté. Cette condition signifie que le centrifugeur fonctionne avec un faible balourd et qu'il n'existe aucune défaillance sur 1, 3 ou 2. Etat logique 4 E n > L (valeur de seuil supérieure) ; Al L ; A2 = L. Le centrifugeur présente un balourd important, qui est désigné ici par E = signal L. 1 fournit ce signal) L à 2 par l'intermédiaire de 3, VV amplifie le signal > L, et les valeurs de seuil de EVi, EV2 et EV3 sont dépassées. Ltentrée de 5 reçoit un signal L, ce signal L est converti, et la sortie de 5 présente un signal 0. L'entrée de 4 reçoit un signal O de 5 et un signal L de EV2. La sortie de 4 fournit un signal L, et il se produit par l'intermédiaire de SV2 et LV2 une commutation de A2 ; étant donné que la valeur de seuil de EV1 est dépassée, il se produit par l'intermédiaire de SV1 et LV1 une commutation de A1. En conséquence, la sortie de 2 présente la condition suivante : A1 commuté > A2 commuté. Cette condition indique un balourd important de la centrifugeuse, sans défaillance de 1, 3 ou 2. Des modifications peuvent être apportées au mode de réalisation décrit, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de l'invention. REVENDICATIONS 1. - Système de contrôle ou de surveillance des vibrations pour centrifugeurs, constitué par un détecteur de vibrations électrodynamique adapté sur un centrifugeur et relié par l'intermédiaire d'un cable blindé à un appareil de contrôle ou de surveillance, caractérisé en ce qu'on utilise la vibration fondamentale toujours présente sur des centrifugeurs en service pour un contrôle de fonctionnement automatique de l'installation. 2.- Système de contrôle ou de surveillance des vibrations suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il assure une comparaison électronique permanente de la vibration fondamentale toujours présente sur les centrifugeurs en service avec une valeur de seuil déterminée. 3. Système pour le contrôle ou la surveillance des vibrations suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est prévu un amplificateur à valeur de seuil additionnel (EV3) combiné en un circuit logique avec un circuit NON (5) et un circuit OU (4) à l'intérieur de l'appareil de contrôle ou de surveillance en soi connu (2). 4.- Système pour le contrôle ou la surveillance des vibrations suivant la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il fournit une combinaison logique de la valeur de seuil réglée (EV3) avec le contact de commutation de puissance (A2), une logique particulière résultante pour l'appareil de contrôle ou de surveillance, ainsi que les contrôles de fonctionnnement permanents ainsi rendus nécessaires du détecteur de vibrations (1), du cable de connexion (3) et de l'appareil de contrôle ou de surveillance (2).