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CHOQUET Olivier

Soutenance du mémoire d’ingénieurMai 2003

Instrumentation – Mesure

Présentation du laboratoirePrésentation du laboratoire

Le sujet du mémoireLe sujet du mémoire

La surveillance vibratoireLa surveillance vibratoire Les outils de surveillanceLes outils de surveillance Les outils de diagnosticLes outils de diagnostic

L’état d’avancement L’état d’avancement

33

le "Laboratoire Léon Brillouin" (LLB) a été créé en 1976 pour utiliser les faisceaux de neutrons thermiques produits par le

réacteur ORPHEE

biologie, chimie, couches minces, électronique, magnétisme, matière condensée, matière molle, polymères, science des matériaux,

supraconductivité, surfaces et interfaces….

44

La sélection des neutronsLa sélection des neutrons

n λ=2d.sin θ V≈ωL/φ

V≈PωL/2π

ΔV/V = 10 à 20 %

Monocristaux Multi-chopper

Cylindre à élicoïdales

55

La sélection des neutronsLa sélection des neutrons

V≈PωL/2π

Sélecteur mécanique

66

Moteur

Présentation du Présentation du sujetsujet

Régulation

Gestion vibratoire

Gestion des sécurités

77

Présentation du Présentation du sujetsujet

Le coffretà

réaliser

La régulation

Commandemanuelle

CommandePar PC

La surveillance

Les modificationsmécaniques

Changement des roulements

équilibrage

accouplement

Les sécurités

Réalisation d’un programmede pilotageen LABVIEW

Températures des paliers

Contrôle du vide

Défaut de régulation

Défaut de vibrations

Surveillancesécurité

Diagnostic

88

La surveillance La surveillance vibratoirevibratoire

PrésentationPrésentation

Les outils de surveillanceLes outils de surveillance– Les indicateurs scalairesLes indicateurs scalaires– Les indicateurs spectrauxLes indicateurs spectraux

Les outils de diagnosticLes outils de diagnostic

99

La surveillance: présentationLa surveillance: présentation

consiste à détecter d’éventuels consiste à détecter d’éventuels dysfonctionnementsdysfonctionnements

suivre leur évolution suivre leur évolution

Dans le butDans le but

de planifier une intervention mécaniquede planifier une intervention mécanique

Sécuriser le fonctionnement du sélecteurSécuriser le fonctionnement du sélecteur

Pour éviter des détériorations importantesPour éviter des détériorations importantes

1010

La surveillance: présentationLa surveillance: présentation

Prévient d’une Prévient d’une dégradationdégradation

Comparaisons Comparaisons successivessuccessives

les indicateurs scalaires les indicateurs scalaires ou niveaux globaux (NG) ou niveaux globaux (NG)

les indicateurs de forme les indicateurs de forme ou spectres ou spectres

Désigne l’élément Désigne l’élément défectueuxdéfectueux

Outils mathématiquesOutils mathématiques

les indicateurs généraux les indicateurs généraux (spectres) (spectres)

les indicateurs les indicateurs spécifiques spécifiques

La La surveillancesurveillance Le Le diagnosticdiagnostic

11

Les outils de surveillance…

Facteur de crête:eff

crête

Acc

AccFC

Accélération efficace: Acceff

Facteur de Kurtosis (K): effcrête AccAccK

12

Les outils de surveillance…exemples

13

Les outils de surveillance

14

Les outils de surveillance

Nature des vibrationsFacteur de

crêteKurtosis causes possible

Périodique de type sinusoïdale 1,51,5

Balourd

ou complexe à 

alignement

ou de type bruit de fond 2,5 

…

Aléatoire de type impulsionnel 3 à 4 3 Roulement en bon état

Périodique de type impulsionnel >4 élevé Roulement écaillé

15

Les outils de surveillance…Le spectre à Pourcentage de Bande Constant (PBC)

6/100 x25.9 = 1.55 hz 6/100 x2740 = 164.4 hz

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Le niveau de référence Représente la signature de la machine.

Le niveau d’alerte

Il est déduit du niveau de référence de la façon suivante :

Alerte = Référence + X dB

Le niveau de danger

Il est déduit du niveau de référence de la façon suivante :

Danger = Référence + Y dB

Les outils de surveillance…

Le spectre à Pourcentage de Bande Constant (PBC)

17

Les outils de surveillance…Le spectre à Pourcentage de Bande Constant (PBC)

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Les outils de diagnostic

Spectre RC (résolution constante) ou FFT (fast Fourier transform) et le zoom

Le Cepstre

L’ analyse d’enveloppe

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Spectre RC (résolution constante) ou FFT (fast Fourier transform) et le zoom

sa résolution est généralement de 400 lignes

les spectres BF [0-50 Hz]; p=0,125Hz

les spectres MF [0-500 Hz]; p=1,25Hz

les spectres HF [0-10 000 Hz]; p=25Hz

les zoom haute résolution [152-158Hz]; p=0,015Hz

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Spectre RC (résolution constante) ou FFT (fast Fourier transform) et le zoom

on utilisera systématiquement les représentations en

accélération avec de tels outils les spectres HF > suivi de l’évolution vibratoire / PBC

les spectres BF > défaut de grande énergie

les zoom haute résolution > défauts d’énergie plus faible

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Spectre RC (résolution constante) ou FFT (fast Fourier transform) et le zoom

Amplitude: 1,3 mg pour 16,25 hzAmplitude: 14,2 mg pour 16,25 hz

2222

Présentation du Présentation du sujetsujet

Le coffretà

réaliser

La régulation

Commandemanuelle

CommandePar PC

La surveillance

Les modificationsmécaniques

Changement des roulements

équilibrage

accouplement

Les sécurités

Réalisation d’un programmede pilotageen LABVIEW

Températures des paliers

Contrôle du vide

Défaut de régulation

Défaut de vibrations

Surveillancesécurité

Diagnostic

Câblage Câblage Câblage