La mesure des vibrations d’un équipement nécessite généralement deux composants : un accéléromètre et un appareil, tel qu’un analyseur de vibrations, pour traiter et afficher les données. Les accéléromètres sont constitués d’une masse qui se déplace dans une bobine. Le mouvement provient du montage de l’accéléromètre sur la machine et du mouvement de la machine dû aux vibrations. Plus le mouvement est important, plus la tension est élevée et plus la vibration est importante ( Level ). Dans sa forme la plus simple, un accéléromètre est un dispositif qui génère une tension que l’analyseur affiche : La quantité de tension, généralement affichée sous forme de déplacement, de vitesse ou d’accélération. La quantité de tension et la sensibilité de l’accéléromètre déterminent l’amplitude ou la gravité de la vibration. Le taux de variation de la tension détermine la fréquence de la vibration, c’est-à-dire le nombre de fois par minute (ou par seconde) que la tension est générée. Si nous montons le capteur (connecté à un analyseur) sur un palier de ventilateur et que nous mettons en marche le ventilateur déséquilibré, le capteur générera une tension :
La quantité de tension, qui nous donne l’amplitude, c’est-à-dire l’importance de la vibration, Le taux de variation de la tension, qui nous donne la fréquence de la vibration, c’est-à-dire le nombre de fois par minute (ou par seconde) que le changement se produit. Il s’agit d’une simple onde sinusoïdale. Mais ce n’est pas tout : le moteur fonctionne probablement à une vitesse différente de celle du ventilateur. Les courroies ont également une vitesse de rotation différente. Chacun de ces éléments a également sa propre fréquence et amplitude de vibration. Si le ventilateur avait un roulement endommagé, le roulement lui-même générerait une vibration, qui serait captée par le capteur. Un arbre de ventilateur tordu peut générer un signal différent de celui d’un ventilateur déséquilibré.
Très vite, on obtient une onde sinusoïdale complexe. Mesurer ce signal dans le domaine temporel peut être compliqué. Par opposition à un signal dans le domaine temporel, où l’amplitude est affichée en fonction du temps, un signal dans le domaine fréquentiel (souvent appelé FFT) affiche l’amplitude en fonction de la fréquence. Un analyste des vibrations (ou un logiciel de diagnostic automatisé) analysera ces signaux en connaissant la fréquence fondamentale (vitesse de fonctionnement des composants de la machine) pour déterminer l’état de la machine et de ses composants. La vitesse du ventilateur est de 555 cpm. Nous pouvons donc utiliser un curseur pour marquer la vitesse de rotation du ventilateur. La fréquence du pic de vibration est de 555 cpm. L’amplitude pour chaque direction (verticale, horizontale et axiale) est définie par l’échelle (à gauche), et les niveaux d’amplitude sont affichés dans les cases du haut.Axial = 0,062 pouces par secondeHorizontal = 0,079 in/secVertical = 0,064 in/sec
Sur le même spectre, nous pouvons utiliser un curseur pour marquer la vitesse de fonctionnement du moteur (1770 cpm).Axial = 0.164 in/secHorizontal = 0.087 in/seecVertical = 0.143 in/sec
Ce curseur marque une vibration à 7200 cpm, ou 120 Hz. Aux États-Unis, le courant électrique est généralement sur un cycle de 60 Hz. Ce pic marque donc la vibration du moteur due au courant électrique ( 2 x 60 Hz).Axial = 0,026 in/secHorizontal = 0,176 in/secVertical = 0,046 in/sec
Sur la base des fréquences et des amplitudes de chaque pic, l’analyste peut déterminer que : Le ventilateur est bien équilibré Le moteur est en bon état d’équilibre Mais la vibration à 60 Hz (provenant du courant électrique) pourrait être douteuse. L’analyste ou le système de diagnostic automatisé examinera chacun de ces pics, en fonction de la vitesse de fonctionnement de l’équipement, afin de déterminer si d’autres défauts (comme un problème de roulement) sont présents.
