Brevet FR3039897A1 (20170210)
REVENDICATIONS1. Ensemble de mesure (1) de déplacement d'un organe tournant (2) s'étendant selon un axe longitudinal (X) incliné par rapport à une direction verticale de gravité (Z), ledit organe tournant (2) étant mobile en rotation autour dudit axe longitudinal (X) dans un référentiel (R) comprenant ledit axe longitudinal (X) et la direction verticale de gravité (Z), l'ensemble de mesure comprenant : un codeur (3) comportant une piste codante (6) munie d'au moins un élément codant (7), un capteur (4) comportant au moins un élément sensible (8) apte à délivrer un signal de mesure (S) en fonction d'un déplacement dudit au moins un élément codant (7) placé en regard et à distance de lecture de l'élément sensible (8), l'un, parmi le codeur (3) et le capteur (4), étant apte à être monté de façon fixe et solidaire en rotation sur l'organe tournant (2), l'ensemble de mesure étant caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de liaison (5) à l'organe tournant, en ce que l'autre, parmi le codeur (3) et le capteur (4), est apte à être monté sur l'organe tournant (2) par l'intermédiaire des moyens de liaison (5) de sorte à être libre de pivoter autour de l'axe longitudinal (X) de l'organe tournant (2), et en ce qu'un pivotement autour de l'axe longitudinal (X) dudit autre, parmi le codeur (3) et le capteur (4), est limité par un écartement de l'axe longitudinal (X) de l'organe tournant d'un centre de gravité (C) de l'ensemble de mesure (1).\n<CLM>\1\tEnsemble de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que - le codeur (3) est apte à être monté de façon fixe et solidaire en rotation sur l'organe tournant (2), - le capteur (4) est monté sur l'organe tournant (2) par l'intermédiaire des moyens de liaison (5) de sorte à être libre de pivoter autour de l'axe longitudinal (X) de l'organe tournant (2).\n<CLM>\1\tEnsemble de mesure selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que - une distance du centre de gravité (C) de l'ensemble de mesure (1) à l'axe longitudinal (X) de l'organe tournant, mesurée perpendiculairement à l'axe longitudinal (X), et - une résistance des moyens de liaison (5) lors d'un pivotement autour de l'axe longitudinal (X) dudit autre, parmi le codeur (3) et le capteur (4), par rapport à l'organe tournant (2), sont conçus de sorte à ce que, lorsque l'organe tournant (2) est en rotation autour de l'axe longitudinal (X) dans le référentiel (R), ledit autre, parmi le codeur et le capteur, présente une vitesse angulaire de rotation autour de l'axe longitudinal (X) dans le référentiel (R) inférieure à une vitesse seuil, et préférentiellement, ledit autre, parmi le codeur et le capteur, parcourt une circonférence inférieure à un tour complet autour de l'axe longitudinal (X) dans le référentiel (R).\n<CLM>\1\tEnsemble de mesure selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de liaison (5) comportent au moins une unité de roulement (9) apte à être montée sur l'organe tournant (2), d'une part, et à être solidarisée audit autre, parmi le codeur (3) et le capteur (4), d'autre part, de sorte à laisser ledit autre, parmi le codeur et le capteur, mobile en rotation autour de l'axe longitudinal (X) par rapport audit organe tournant (2).\n<CLM>\1\tEnsemble de mesure selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un boitier (13) muni d'une cavité (14) dans laquelle sont logé le codeur (3) et le capteur (4), le boitier 3039897 13 comportant au moins une ouverture d'entrée (15) par laquelle l'organe tournant (2) est apte à pénétrer dans la cavité (14). 5\n<CLM>\1\tEnsemble de mesure selon la revendication 5 et la revendication 4, caractérisé en ce que l'unité de roulement (9) est logée à l'intérieur de la cavité (14) et en ce que l'unité de roulement comporte une première portion (11) fixe et solidaire du boitier (13), notamment une bague extérieure de l'unité de roulement, et une deuxième portion (10) apte à être montée sur l'organe tournant (2) en laissant le boitier (13) mobile en rotation autour de l'axe longitudinal (X) par rapport à l'organe tournant (2), notamment une bague intérieure de l'unité de 10 roulement.\n<CLM>\1\tEnsemble de mesure selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'ensemble de mesure comporte en outre des moyens d'alimentation (19) en énergie électrique de l'élément sensible (8), et en ce que lesdits moyens d'alimentation en énergie électrique sont disposés par rapport aux moyens de liaison 15 (5) de sorte à écarter le centre de gravité (C) de l'ensemble de mesure (1) de l'axe longitudinal (X) de l'organe tournant (2), le cas échéant disposés dans la cavité (14) du boitier (13).\n<CLM>\1\tEnsemble de mesure selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'un parmi l'élément codant (7) et l'élément sensible (8) émet un champ magnétique, l'élément sensible (8) étant apte à 20 délivrer un signal de mesure (S) fonction d'une variation dudit champ magnétique.\n<CLM>\1\tEnsemble de mesure selon la revendication 8, caractérisé en ce que la piste codante (6) est une piste magnétique multipolaire. 25\n<CLM>\1\tEnsemble de mesure selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'élément codant (7) est un élément optique présentant au moins une propriété optique variable circonférentiellement autour de l'axe longitudinal (X), en particulier une réflectance variable autour de l'axe longitudinal, et en ce que l'élément sensible (8) est apte à délivrer un signal de mesure fonction de ladite variation de propriété optique. 30\n<CLM>\1\tEnsemble de mesure selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un circuit de traitement (18) du signal de mesure (S) relié au capteur (4) et adapté pour traiter le signal de mesure (S) de l'élément sensible (8), le circuit de traitement étant, le cas échéant, logé dans le boitier (13).\n<CLM>\1\tEnsemble de mesure selon la revendication 11, caractérisé en ce que le circuit de traitement (18) du 35 signal de mesure (S) relié au capteur (4) est en outre adapté pour déterminer un signal filtré (F) à partir du signal de mesure (S) en retirant une composante basse fréquence du signal de mesure (S) , inférieure à une fréquence de coupure prédéfinie, ladite composante basse fréquence étant représentative d'une vitesse angulaire de rotation autour de l'axe longitudinal (X) dudit autre, parmi le capteur (4) et le codeur (3) dans le référentiel (R), 40\n<CLM>\1\tEnsemble de mesure selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que ledit ensemble de mesure (1) est conçu pour être monté uniquement sur l'organe tournant (2), et être en contact uniquement avec ledit organe tournant (2).\n<CLM>\1\tSous-ensemble de capteur (17) de déplacement d'un organe tournant, spécialement destinée à faire partie 45 d'un ensemble de mesure (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, ledit organe tournant (2) s'étendant selon un axe longitudinal (X) incliné par rapport à une direction verticale de gravité (Z), ledit organe tournant (2) étant mobile en rotation autour dudit axe longitudinal (X) dans un référentiel (R) comprenant ledit axe 3039897 14 longitudinal (X) et la direction verticale de gravité (Z), ledit sous-ensemble de capteur comportant un capteur (4) muni d'au moins un élément sensible (8) apte à délivrer un signal de mesure (S) en fonction d'un déplacement d'un élément codant (7) placé en regard et à distance de lecture de l'élément sensible (8), 5 le sous-ensemble de capteur étant caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de liaison (5) à l'organe tournant, en ce que le capteur (4) est apte à être monté sur l'organe tournant (2) par l'intermédiaire des moyens de liaison (5) de sorte à être libre de pivoter autour de l'axe longitudinal (X) de l'organe tournant (2), et en ce qu'un pivotement autour de l'axe longitudinal (X) du capteur (4) est limité par un écartement de l'axe 10 longitudinal (X) de l'organe tournant (2) d'un centre de gravité (C) du sous-ensemble de capteur (17).\n<CLM>\1\tProcédé de détection d'un défaut structurel d'un ensemble mécanique comprenant un organe tournant (2), le procédé comportant les étapes de - obtenir un signal de mesure (S) au moyen d'un ensemble de mesure (1) de déplacement d'un organe tournant 15 selon l'une des revendications 1 à 12 dans lequel l'un, parmi le codeur (3) et le capteur (4) de l'ensemble de mesure, étant monté de façon fixe et solidaire en rotation sur l'organe tournant (2), ledit signal de mesure (S) étant représentatif d'une vitesse instantanée de déplacement du capteur (4) par rapport au codeur (3), - déterminer un signal de vitesse moyenne (M) à partir du signal de mesure (S), formé par les composantes basse fréquence du signal de mesure (S), inférieures à une fréquence de coupure prédéfinie, lesdites 20 composantes basse fréquence étant représentatives d'une vitesse angulaire moyenne de rotation autour de l'axe longitudinal (X) dudit autre, parmi le capteur (4) et le codeur (3) dans le référentiel (R), - déterminer un signal normé (N) à partir du signal de mesure (S) et du signal de vitesse moyenne (M), en divisant le signal de mesure (S) par le signal de vitesse moyenne (M), - surveiller au moins une amplitude d'un spectre du signal normé (N), ladite amplitude correspondant à une 25 fréquence caractéristique de l'apparition d'un défaut sur un tour de rotation de l'organe tournant (2), ladite fréquence caractéristique étant supérieure à ladite fréquence de coupure, de sorte à en déduire l'apparition d'un défaut structurel de l'ensemble mécanique.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que l'on réalise en outre une mesure périodique 30 d'une vitesse de rotation de l'organe tournant (2), et en ce que l'on compare ladite vitesse de rotation de l'organe tournant (2) avec une vitesse seuil de détection de défaut pour mettre à jour un indicateur de validité de surveillance de défaut structurel.