Brevet FR2664976A1 — publié le 19920124

La présente invention concerne un dispositif imaginé, à l'origine, pour surveiller des paliers à roulements de turbines de microcentrales hydroélectriques devant fonctionner, pour des raisons économiques, sans surveillance humaine fréquente. Il peut s'appliquer à tous les paliers et butées à roulements, sans considération de la machine sur laquelle ils sont implantés, ainsi qu'à tous les organes mécaniques dont le mauvais fonctionnement entrainera un accroissement significatif du bruit émis, dans une partie ou la totalité du spectre. Des techniques vibratoires, ou de mesure d'ondes de choc, bien au point, existent sur le marché, mais dont le coût n'est pas compatible avec la réalité économique de machines de faible ou moyenne importance. L'objectif était donc un dispositif économique aux prétentions plus limitées, la voie "sonore" paraissant attractive par la probabilité de trouver sur le marché des composants peu onéreux. L'idée est venue de ce que les "vieux mécaniciens" surveil-- lent souvent le bon fonctionnement des roulements en les écoutant, l'oreille collée à un tournevis, lui-même appliqué sur le carter de la machine, au plus près de l'organe, en guise de stéthoscope. Il fallait pour cela capter le bruit émis par le roulement, et lui seul, et mesurer son évolution. Le dispositif selon l'invention comporte donc un ( ou plusieurs ) capteur composé d'un microphone(1), cransformant le bruit en signal électrique, emmanché dans un barreau rigide (2) transmettant le bruit avec le minimum d'amortissement, fixé sur le carter de la machine à surveiller. La constitution du capteur participe à la sélection de la source et des fréquences intéressantes. Le microphone est isolé des bruits ambiants au moyen d'une enveloppe en materiau isolant acoustique (3), ne laissant parvenir à l'élément sensible que les bruits transmis par le barreau. ( Voir dessin en annexe représentant le capteur en coupe longitudinale.) Le signal électrique est acheminé vers un circuit électronique qui, préférentiellement installé près de la machine, va le traiter.Le circuit comporte dans son principe et dans l'ordre du traitement: - amplificateur, - un filtre éliminant les fréquences non utiles ( cas des roulements ) pouvant d'organes plus éloignés, - un convertisseur délivrant un sisal proportionnel à la valeur efficace du message filtré, - un ( ou plusieurs ) comparateur déclenchant un ( ou plusieurs ) relais lorsque le niveau sonore atteint un seuil prédéterminé à l'aide de potentiomètre, - le signal délivré par le convertisseur peut être adapté pour être acheminé par télétransmission vers un poste de conduite centralisée. Ce dispositif, faisant appel à des éléments technologiques courants permet l'équipement économique de machines de faible ou moyenne importance. Il offre la possibilité d'éviter des dégats mécaniques graves aux éléments fixes ou mobiles de la machine dont la compatibilité spatiale dépend du bon état des roulements. Il trouvera donc application dans la surveillance, en particulier, des turbines de microcentrales hydroélectriques mais aussi de: - pompes centrifuges sur les réseaux de distribution d'eau, les conduites de transport à grande distance, ou les stations de relevage, - paliers inaccessibles comme ceux d'agitateurs, de ventilateurs, d'aéroréfrigérants, - réducteurs ou multiplicateurs, - compresseurs rotatifs ou alternatifs, d'air ou de fluides frigorigènes, - pompes haute pression de grosses centrales hydrau liques et certainement bien d'autres machines. REVENDICATIONS 1) Procédé économique permettant de surveiller la dégradation des conditions de fonctionnement d'un organe de machine et déclenchant un ( ou des ) signaux d'alarme, caractérisé en ce qu'il utilise comme source d'informations les émissions sonores de l'organe à surveiller, et dispositif caractérisé en ce qu'il comporte - un microphone (1) - un barreau conducteur (2) - un isolant phonique (3) - un cable électrique blindé (4) - un circuit électronique de traitement du signal (5). 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le barreau (2) est fixé sur l'élément de la machine à surveiller. 3) Dispositif selon revendication 1 et 2 caractérisé en ce que le microphone (1) est fixé sur l'extrémité du barreau opposée à celle en contact avec la machine. 4) Dispositif selon revendication 1 et 3 caractérisé en ce que le cable (4) relie le microphone (3) au circuit électronique de traitement (5). 5) Dispositif selon revendication 1 caractérisé en ce que l'isolant phonique (3) entoure le microphone (1) et le barreau (3). 6) Dispositif selon revendication 1 caractérisé en ce qu'il est composé de: - un amplificateur, - un ou des filtres, - un convertisseur, - un ( ou des ) relais de seuil dont le (ou les ) point de consigne sera ajusté par l'utilisateur.