5 principaux types d'outils de mesure des vibrations

Par exemple, avec surveillance de l'état Grâce à ces outils, les professionnels de la fiabilité peuvent prédire les pannes d'actifs et recevoir instantanément, où qu'ils soient, des données critiques sur l'état des machines. Et à l'avenir, analyse des vibrations Associés à l'apprentissage automatique (ML) et à l'intelligence artificielle (IA), ils permettront de formuler des recommandations de réparation. Mais pour concrétiser cet avenir, les équipes de maintenance doivent être préparées et dotées d'outils de mesure des vibrations adaptés.

Quel outil de mesure des vibrations dois-je utiliser et pourquoi ?

Avant de décider comment mesurer les vibrations, analysez la situation de votre organisation en matière de fiabilité. Êtes-vous satisfait de vos pratiques actuelles de maintenance et d'exploitation ? Disposez-vous de la connectivité et de l'infrastructure nécessaires pour mettre en œuvre des stratégies de maintenance prédictive (PdM) ou un programme de surveillance des vibrations ?

Le manque de ressources est une raison fréquente pour laquelle certaines organisations peinent à mettre en œuvre leurs programmes de surveillance des vibrations, notamment en choisissant un outil de mesure inadapté à leurs besoins. Fluke Reliability propose une solution complète de surveillance à distance. services de surveillance de l'état, du matériel et des logiciels pour vous aider à démarrer, vous maintenir sur la bonne voie et assurer votre réussite.

Les données de mesure des vibrations sont riches en informations

Les mesures vibratoires peuvent aider les équipes de maintenance à évaluer l'état des machines. En collectant des données, elles peuvent détecter si et quand l'état d'une machine change. Elles permettent également d'en diagnostiquer la cause. Elles fournissent également des informations essentielles pour un fonctionnement sûr des machines.

La mesure des vibrations est normalement une procédure de mesure non intrusive et peut être effectuée avec la machine fonctionnant dans ses conditions de fonctionnement normales.

Une vibration est simplement une onde sonore, et chaque composant d'une machine produit un son (ou une fréquence) unique, indétectable par l'oreille humaine. Des capteurs permettent de les détecter.

L'amplitude des vibrations dépend de l'intensité de la force d'excitation, de la masse et de la rigidité du système, ainsi que de son amortissement. Un certain niveau de vibrations est normal dans les machines. Parmi les sources de vibrations figurent les tolérances, la structure, la conception des roulements, la charge et la lubrification, le montage, ainsi que le roulement et le frottement entre les pièces mobiles.

5 types d'outils de mesure des vibrations

Les outils de mesure des vibrations suivants aident souvent les professionnels de la fiabilité à démarrer un programme de maintenance prédictive (PdM) ou de surveillance de l'état à distance.

1. Outils de mesure des vibrations portables

Meilleure utilisation :
Un outil de mesure des vibrations portable comme le Fluke 805 FC Mètre de vibration C'est la solution idéale si vous avez besoin d'un appareil de détection extrêmement fiable, capable de fournir des mesures vibratoires globales et répétables. Contrairement à un stylo, le Fluke 805 mesure également des variables spécifiques, comme l'état et la température des roulements.

L'échelle de gravité est facile à comprendre et affiche des textes simples (Bon, Satisfaisant, Insatisfaisant, Inacceptable) pour indiquer l'état du roulement et les vibrations globales. mesure des vibrations L'appareil lit une large gamme de fréquences et les données sont accessibles de n'importe où via un appareil intelligent, tel qu'un ordinateur portable ou un téléphone portable.

2. Outils de test de vibrations portables

Meilleure utilisation :
Un testeur de vibrations portable est une excellente option lorsqu'un technicien peut accéder facilement et en toute sécurité aux machines critiques. Bien que les testeurs et analyseurs de vibrations portables puissent capturer des données vibratoires et diagnostiquer les défauts des machines, leurs capacités diffèrent.

Le Fluke 810 Testeur de vibrations utilise un moteur d'analyse pour diagnostiquer les problèmes des machines et fournit une analyse des vibrations sur site sur un seul écran. Il capture une fenêtre de données étroite.

3. Outils d'analyse des vibrations portables

Tout comme les testeurs de vibrations, un analyseur de vibrations portable peut fournir aux utilisateurs des informations immédiates sur l'état des machines, notamment les moteurs, les ventilateurs et les soufflantes. Tous deux peuvent identifier les quatre défauts les plus courants : déséquilibre, désalignement, desserrage et roulements endommagés. Ils peuvent également indiquer l'emplacement et la gravité du défaut.

Cependant, contrairement aux testeurs de vibrations, un analyseur de vibrations portatif Des analyseurs de vibrations tels que le VIBXpert II de Prüftechnik peuvent collecter presque tous les types de données vibratoires. Ces outils de mesure peuvent également aider les équipes à corriger le déséquilibre des machines et à se connecter à plusieurs types de capteurs. Cependant, en raison de leur sophistication, les analyseurs de vibrations nécessitent souvent l'intervention d'un expert pour interpréter les données détaillées.

4. Capteur d'analyse des vibrations sans fil

Meilleure utilisation :
Un capteur d'analyse des vibrations sans fil est idéal si votre entreprise possède des dizaines de machines critiques. La défaillance d'un actif critique peut entraîner l'arrêt de la production et même endommager d'autres machines. Ces capteurs sophistiqués vous alertent bien à l'avance des pannes potentielles des machines, en indiquant notamment la gravité du problème, afin que vous puissiez agir pour les prévenir.

À quoi sert un capteur d’analyse de vibrations sans fil ?

Sans-fil capteurs de vibrations comme le capteur de vibrations d'analyse Fluke 3563, suivez les performances de la machine et capturez des données approfondies avec un puissant capteur piézoLes données fournissent aux professionnels de la fiabilité un aperçu des problèmes critiques des machines de production. Des résultats rapides donnent aux équipes de maintenance suffisamment de temps pour prendre des décisions éclairées avant que les machines ne tombent en panne.

5. Système de surveillance des vibrations filaire

Meilleure utilisation :
Un système de surveillance des vibrations câblé est idéal pour surveillance de l'état des machines critiques pour la production. Par exemple, le VIBGUARD IIoT de Prüftechnik permet de surveiller les turbogénérateurs, les machines à papier, les broches à grande vitesse et les machines à entraînements multiples. Ces outils de mesure vibratoire avancés permettent une analyse vibratoire complète des machines complexes.

À quoi sert un système de surveillance des vibrations filaire ?

Un système de surveillance des vibrations filaire capture de grandes quantités de données de mesure vibratoire haute résolution. Il permet l'analyse vibratoire d'un large éventail de défauts de machines, de résonances, de processus et de structures, et permet la maintenance prédictive.

Conseils utiles pour choisir un outil de mesure des vibrations

• Pensez aux problèmes de machines que vous souhaitez résoudre en premier et pourquoi. Analysez attentivement vos problèmes de maintenance les plus coûteux. Quelles sont vos machines qui tombent le plus souvent en panne, quelles en sont les causes et quel est leur impact sur la production ?
• Profitez des offres d'un fabricant. Un essai permet à votre organisation de tester un outil de mesure des vibrations avant de l'acheter. Selon le fournisseur, l'organisation bénéficie également d'un accompagnement expert pour garantir une configuration pilote adéquate et une réussite optimale. Par exemple, Fluke Reliability propose des formations complètes et des services de surveillance d'état à distance.
• Effectuez une analyse de criticité des actifs (ACA) pour vous assurer que vos mesures de vibrations sont concentrées sur les bonnes machines. An évaluation de la criticité des actifs Utilise les données pour identifier avec précision la valeur commerciale réelle de vos actifs les plus essentiels. Les parties prenantes utilisent des critères convenus pour évaluer, classer et hiérarchiser les actifs, puis les regrouper en actifs critiques, semi-critiques et moins critiques pour la production.

La mesure des vibrations est essentielle à tout programme de maintenance. Les vibrations sont le « pouls » de vos machines et vous offrent un aperçu précieux de l'état et des performances de vos équipements. Heureusement, nul besoin d'être un expert en mesure des vibrations pour en tirer profit. surveillance des vibrations et l'analyse de vos équipements. Nous expliquons ici le fonctionnement de la mesure des vibrations, son importance et comment elle peut préserver la santé et prolonger la durée de vie de vos équipements.

Pourquoi la mesure des vibrations est importante

Lors du fonctionnement d'un équipement industriel, un certain niveau de vibrations est normal. Toute modification du schéma vibratoire d'une machine peut signaler des défauts existants ou potentiels. Des vibrations excessives, irrégulières ou anormales sont souvent le premier signe d'un problème sur vos machines. Si elles ne sont pas traitées, les problèmes sous-jacents peuvent s'aggraver et entraîner une panne de la machine. De plus, des vibrations incontrôlées peuvent aggraver les dommages de votre équipement.

Avec les progrès de Technologies de l'Internet industriel des objets (IIoT), l'industrie est passée de la maintenance préventive à la maintenance conditionnelle et stratégies de maintenance prédictive. Ces outils exploitent les données sur l’état des actifs en temps réel pour optimiser les programmes de maintenance et éviter les temps d’arrêt imprévus.

A outil de mesure des vibrations Collecte des données sur l'état des machines. Ces données permettent de diagnostiquer des problèmes tels que l'usure des roulements, le désalignement, etc., afin de les résoudre avant qu'ils n'entraînent des pannes et des temps d'arrêt. La surveillance des vibrations permet d'identifier les premiers signes d'usure des machines et constitue un indicateur fiable de leur état et de leurs performances.

Instruments de mesure des vibrations

Il existe divers instruments permettant de mesurer les vibrations des machines, la plupart mesurant les variations d'accélération. Un accéléromètre est l'une des technologies les plus efficaces pour surveiller et analyser les vibrations des machines, à long terme et en temps réel. Les vibrations peuvent être mesurées à l'aide d'appareils portables utilisés par le personnel de maintenance ou de capteurs fixés sur les composants des machines.

Vibromètres et testeurs portables

Vibromètres portables et testeurs portables Ils peuvent être utilisés pour collecter manuellement des données à un instant T, par exemple lors d'une maintenance planifiée. Ces appareils enregistrent des relevés précis et exacts qui peuvent servir à diagnostiquer les problèmes et à optimiser votre programme de maintenance.

Les analyseurs de vibrations portables peuvent constituer un outil de diagnostic efficace, mais ils présentent des limites. Ils mesurent les niveaux de vibrations à un instant T. De plus, la mesure dépend de l'intervention humaine : un technicien doit se rendre sur la machine, prendre une mesure, l'enregistrer, etc.

Capteurs de vibrations

Des capteurs de vibrations peuvent être installés aux points critiques d'une machine afin de surveiller les vibrations en temps réel, 24 heures sur 24. Cela offre de nombreux avantages. Par exemple, une surveillance continue vous permet de disposer de davantage de données sur les performances et l'état de votre machine au fil du temps.

La surveillance en temps réel vous permet également d'être immédiatement alerté d'un problème lorsqu'il est encore temps de protéger la machine contre d'autres dommages. Il existe des systèmes filaires et capteurs de vibrations sans fil.

Types de capteurs de vibrations

Aujourd'hui, la grande majorité des capteurs de vibrations sont des accéléromètres, ce qui signifie qu'ils mesurent l'accélération. Les capteurs MEMS et piézoélectriques sont deux des types d'accéléromètres les plus courants utilisés pour mesurer les vibrations des machines.

Capteurs de vibrations MEMS Ils sont particulièrement adaptés aux plages de fréquences de 0 à 1000 XNUMX Hz. C'est généralement dans cette plage que les déséquilibres, les désalignements et les desserrages peuvent être détectés. Les capteurs MEMS sont économiques et offrent une longue durée de vie de la batterie, ce qui les rend idéaux pour les programmes de surveillance des vibrations à grande échelle.

Capteurs de vibrations piézoélectriques Ils sont particulièrement adaptés aux plages de fréquences supérieures à 1000 XNUMX Hz, notamment pour la surveillance des roulements, des compresseurs et des réducteurs. Ces capteurs permettent d'identifier les problèmes d'engrènement et de barres de moteur, par exemple.

Qu'est-ce que la vibration ?

La vibration décrit un processus d'oscillation, ou de déplacement en avant et en arrière, autour d'un centre stable. Lorsqu'on frappe un diapason, il vibre. Les outils motorisés vibrent également lorsqu'ils sont utilisés.

Chaque actif vibre différemment. Des facteurs tels que la taille, la rigidité, l'apport énergétique et le couplage influencent la fréquence et l'amplitude des vibrations d'un actif. Des facteurs environnementaux comme la chaleur ont également un impact sur les vibrations.

Pourquoi est-ce important ? Parce que les niveaux de vibration sont un excellent moyen de suivre l'évolution de l'état des actifs.

Chaque machine tournante possède sa propre « signature » ​​vibratoire, ou modèle de base. Lorsque ce modèle change, il y a de fortes chances qu'un problème survienne. Même de faibles variations dans les niveaux de vibration peuvent indiquer de nouveaux problèmes, comme un désalignement, des défauts de roulement, un déséquilibre ou un arbre tordu.

Plus tôt vous détectez ces problèmes, plus vite votre équipe pourra les résoudre. Cependant, s'ils ne sont pas traités, ils peuvent entraîner de graves pannes pouvant entraîner l'arrêt de vos machines. En d'autres termes, prêter attention aux niveaux de vibrations peut vous faire gagner du temps, des ressources et de la main-d'œuvre.

Comment les vibrations sont-elles mesurées ?

Les techniciens disposent d'une vaste gamme d'outils pour mesurer les vibrations, des vibromètres portables aux capteurs de vibrations sans fil. Selon vos besoins, ils peuvent effectuer des mesures de vibrations dans le cadre d'inspections itinérantes ou collecter des données en continu.

La plupart des mesures de vibrations sont effectuées à l'aide d'un accéléromètre, un outil qui mesure les chocs et les vibrations émis par les équipements et les composants. De nombreux accéléromètres, y compris la plupart des capteurs sans fil, utilisent la technologie piézoélectrique, qui convertit les vibrations physiques en signaux électriques.

Les capteurs de vibrations sans fil collectent en continu des données vibratoires, vous permettant ainsi de visualiser précisément les performances de vos actifs en fonctionnement. Vous pouvez également exploiter ces données en les transmettant à un système de gestion de la maintenance assistée par ordinateur (GMAO) pour mieux comprendre l'état de vos actifs et faciliter la planification de la maintenance.

Une bonne GMAO stockera également vos données vibratoires afin d'y accéder facilement, où que vous soyez et à tout moment. Cela vous aidera à prendre des décisions éclairées concernant la planification des réparations, la commande de pièces ou l'achat de nouveaux équipements.

Quelle est l'unité de mesure des vibrations ?

Il existe plusieurs façons de mesurer les niveaux de vibrations. Chaque méthode utilise ses propres unités de mesure. La plupart des usines utilisent plusieurs méthodes de mesure ; il est donc judicieux de se familiariser avec certaines d'entre elles.

Les vibrations peuvent être mesurées en fréquence, vitesse, accélération et déplacement. En résumé :

• Fréquence La fréquence mesure le nombre d'oscillations complètes, ou cycles, qu'un objet vibrant effectue par seconde. Elle est mesurée en hertz (Hz).
• Déplacement Mesure la distance à laquelle un objet vibrant s'éloigne de sa position centrale fixe. Un déplacement plus important indique une vibration plus importante. Le déplacement est généralement mesuré en mètres (m) ou en millimètres (mm).
• Vitesse Mesure les variations de vitesse de déplacement. L'unité de base est le millimètre par seconde (mm/s).
• ACCÉLÉRATION Mesure les variations de vitesse au fil du temps. Selon le niveau de vibration, l'accélération peut être mesurée en m/s² ou en mm/s².

Quels sont les trois paramètres les plus importants utilisés pour mesurer les vibrations ?

Généralement, les techniciens examinent trois paramètres lorsqu'ils mesurent les niveaux de vibrations : la fréquence, le déplacement (ou l'amplitude) et l'accélération. En résumé, ces paramètres mesurent l'ampleur et l'intensité des vibrations. Ensemble, ils peuvent aider les équipes à identifier la cause profonde des vibrations, à en déterminer la gravité et à définir les priorités de maintenance.

L'analyse des variations de déplacement, par exemple, peut aider les équipes à déterminer si une machine est déséquilibrée. L'analyse fréquentielle permet ensuite d'identifier précisément le composant à l'origine de l'augmentation des vibrations globales. En définitive, une approche multidimensionnelle de l'analyse vibratoire permet de gagner du temps et de l'argent.

Comment les techniciens mesurent-ils la fréquence des vibrations ?

La plupart des capteurs de vibrations utilisés aujourd'hui sont des accéléromètres, qui mesurent l'accélération. Les capteurs de vibrations MEMS sont conçus pour mesurer les niveaux de vibrations sur des plages de fréquences allant de 0 à 1,000 1,000 Hz. Les capteurs de vibrations piézoélectriques sont idéaux pour les plages de fréquences supérieures à XNUMX XNUMX Hz.

Les techniciens peuvent également décomposer ces signaux vibratoires en composantes fréquentielles individuelles. Le graphique obtenu, appelé spectrogramme de fréquence, peut fournir aux équipes des informations précieuses sur la composante à l'origine de l'augmentation des niveaux de vibrations. Un bon moniteur de vibrations peut également effectuer une analyse par transformée de Fourier rapide (FFT), décomposant la mesure vibratoire en un spectrogramme de fréquence.

Il existe de nombreuses façons de mesurer les niveaux de vibrations. Correctement réalisée, la mesure des vibrations peut fournir une mine d'informations exploitables sur l'état des machines. Une analyse vibratoire efficace peut vous aider à anticiper les problèmes graves, à maintenir votre usine en état de marche et à accroître considérablement votre productivité.

Pour des informations plus détaillées, veuillez consulter Guide des capteurs de vibrations pour moteurs.