Brevet FR2750496A1 — publié le 19980102

La presenle invention concerne un dispositif pour surveiller continuellement les machines en fonctionnement par les vibrations qu'elles genèrent. Traditionnellement la surveillance vibratoire des machines est limitée aux équipements couteux et complexes. Elle s'effectue soit manuellement, soit par divers moyens techniques eux mêmes souvent complexes et couteux., demandant le plus souvent l'intervention humaine. Le dispositif selon l'invention simplifie considérablement la surveillance des machines. II est de taUle très restreinte, puisqu'il se compose d'un boitier métallique de dimension restreinte, comportant des trous de fixation et au besoin une surface de collage. n se visse ou se colle sur la machine, de façon permanente ou temporaire, son fil de transmission de signal allant vers l'appareil de lecture et analyse du signal du capteur. Selon les modes particuliers de réalisation: Le boitier est cylindrique avec un trou central permettant une fixation solide et aisée par un simple vissage, assurant une bonne tenue et donc une mesure fiable, ne risquant pas d'être elle mème perturbée par les vibrations de la machine avec laquelle elle fait corps. Le boitier pourrait être de base carrée ou tout autre forme utile. Le boitier comporte un embrévemcnt à sa base, permettant de le loger dans un usinage prévu à cet effet qui le maintient solidement en position. L'élément sensible n'est pas de type piezzo electrique, comme il en existe déja. Ceux-ci sont en effet fragile et leur bande passante est limitée vers le bas. De tels capteurs ne détectent donc pas les vibrations de faible amplitude. fls sont en outre fragiles, et sensibles eux-mème aux chocs. L'utilisation de capteurs de type accélérométriques à jauge collée ou diffusée dont la résistance varie et montée sur lamelle entre deux butées mécaniques renforce la robustesse du capteur aux chocs et chutes lors du montage notamment. H permet de détecter depuis un seuil très bas et même dès le premier mouvement ou choc de la machine. La moindre sensibilité de ce type de capteur les faisait jusqu'à présent éliminer pour ce type de surveillance. Le dispositif selon l'invention associe dans le même boitier un circuit CMS d'amplification et de conditionnement. Le signal est donc réglable au niveau de sensibilité approprié à la surveillance, avec des seuils très élevés si besoin. Des filtres peuvent être aisément ajoutés pour éliminer les signaux parasites. Ce type de capteur est en outre très peu sensible aux vibrations transversales à celle que l'on souhaite mesurer. Etant ainsi conçu il est donc robuste et peut suppporter des vibrations importantes pendant de trés longue durées, sans être lui-mème altéré dans ses performance par les vibrations. L'association de positionnements mécaniques rigoureux, d'un boitier monobloc, d'une éléctronique compléte incluse et d'un capteur peut sensible aux chocs mais sensible aux faibles amplitudes constitue le dispositif de la présente invention. Le dispositif comporte une face d'appui à sa base. A l'interieur du boitier, I'élément sensible est collé contre la partie interne de la face d'appui. L'usinage est tel que le capteur est rigoureusement paralléle à la face d'appui de la machine. Un second élément sensible, voire un troisième, peut être monté à l'intérieur du boitier afin de mesurer les vibrations et chocs selon deux axes, voire trois. L'ensemble de l'électronique est donc incorporée dans le boitier. A titre d'exemple non limitatif, le boitier peut mesurer 30 millimétres de diamétre et 25 mm de haut, avec un trou central permettant le passage d'une tige filletée MS. Un autre capteur de surveillance, principalement un capteur de température peut être monté à l'intérieur du dit boitier, pour compléter la surveillance vibratoire par une surveillance thermique. Typiquement, le signal de sortie est soit de bas niveaux, par exemple de O à 60 millivolts, soit dit de haut niveau, par exemple 0 à 10 volts ou 4 à 20 milliampères, pour raccordement sur ordinateur ou tout autre instrument de réception et de traitement du signal. Le capot du boitier est fixé, comme l'ensemble des composants par collage. Tout l'intérieur du boitier étant rempli de colle dure, pour assurer la robustesse contre les vibrations, ainsi qu'un bon transfert de ces vibrations de la machine au capteur. Les circuits miniaturisés ne craignent pas l'échauffement des composants. Le tout est étanche à l'eau et à l'immersion et resiste à des environnements industriels et militaires sévères. Le cable de sortie comporte deux fils d'alimentations et deux fils de sortie de signaL n comporte éventuellement deux ou trois fils de sorties de la sonde température. 11 est fixé sur le boitier par un passage étanche ou par un collage. REVENDICATIONS: 1) dispositif de surveillance des machines en fonctionnement par vibrations perçues par un élément sensible monté dans un petit boitier monobloc avec sortie du signal par cable. Dispositif selon la revendication 1 caratérisé en ce que l'élément sensible commence à percevoir les vibrations et chocs dès les plus faibles fréquences et mème le premier mouvement vibratoire ou déplacement de la machine, ou choc qu'elle subit. Dispositif selon la revendication 1 caratérisé en ce que l'élément sensible est monté sur la face interne du boitier de façon à être totalement solidaire du boitier et très proche du bati sur lequel il sera fixé. Dispositif selon la revendication 1 caratérisé en ce que l'élément sensible est lui mème insensible aux chocs et chutes notamment avant le montage du capteur, du fait de butées mécaniques appliquées à un capteur de type lamelle de métal dont la déformation est mesurée par une jauge collée ou diffusée. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'élément sensible et toute son électronique sont inclus dans un boitier monobloc étanche et noyé dans une masse de colle rigide. Dispositif selon la revendication 1 caratérisé en ce qu'un trou central perpendiculaire à la face de collage de l'élément sensible, permettant un montage facile et approprié à la transmission correcte des vibrations de la machine.