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Accéléromètre : Mesure de vibration et chocs

Dans le secteur d’activité du bâtiment et travaux publics, on fait recours à plusieurs outils sophistiqués dont le but est d’accélérer et faciliter le travail des ingénieurs et des génies civils.

L’un des outils indispensables pour cette activité est l’accéléromètre. Cet appareil a plusieurs fonctionnalités telles que la mesure des vibrations, des chocs et la surveillance des machines tournantes.

Dans cet article, nous allons évoquer les fonctionnalités, modes de fonctionnement et les critères de choix d’un accéléromètre.

Accéléromètre: rôles et fonctionnalités

Tout d’abord, l’accéléromètre se présente comme un capteur qui permet de convertir l’accélération en signal électrique proportionnel.

Couramment, ce capteur est utilisé pour mesurer les vibrations et chocs afin de pouvoir détecter les défaillances opérationnelles des machines tournantes. Il a également pour mission de vérifier si la fréquence et l’amplitude des vibrations sur le matériau ne dépassent pas ses propres limites.

De plus, parmi les fonctionnalités qu’on peut citer : 

  • Le contrôle des sources de vibrations
  • Le contrôle des fréquences de résonance
  • Le calcul de la vitesse de déplacement

Quel est le mode de fonctionnement d’un accéléromètre?

Pour vous expliquer le principe de fonctionnement du capteur, nous avons pris l’exemple des capteurs proposés par les spécialistes de la fabrication des capteurs de mesure Sensel Measurement. 

En fait, l’accéléromètre est présenté sous forme de deux technologies : Capacitive et Piézoélectrique.

L’accéléromètre piézoélectrique :

Un élément piézoélectrique est un matériau qui renvoie une énergie électrique proportionnelle à la force appliquée. Ces accéléromètres sont constitués d’éléments piézoélectriques précontraints par masse sismique. La vibration modifie la précontrainte (sous compression ou cisaillement) et déforme l’élément piézoélectrique, de sorte que l’élément piézoélectrique génère un signal électrique.

Sur le marché, la construction par compression est la plus utilisée puisqu’elle permet d’avoir une sensibilité et une fréquence de résonance élevée. 

Les capteurs piézoélectriques permettent d’effectuer des mesures à haute température et possèdent une échelle de mesure pouvant s’étendre de 5g à 100g avec une large gamme de fréquences (0,3 Hz à 40 kHz).

L’accéléromètre capacitifs

L’accéléromètre capacitif se compose de 2 condensateurs et d’un élément mobile E. Le réglage du mouvement de cet élément modifie les valeurs de capacité des deux condensateurs, ce qui nous permettra de déterminer leur accélération.

Conçu pour mesurer les phénomènes d’accélération statique et de vibration basse fréquence, on retrouvera ce type de capteur dans l’analyse du confort vibratoire des véhicules, l’étude des ponts stables, des bâtiments et autres infrastructures en génie civil. Il est aussi utilisé pour surveiller les machines à rotation lente et les équipements lourds.

Les critères de choix d’un accéléromètre

Pour bien choisir votre accéléromètre, il faut tenir compte des éléments suivants : 

  • Que souhaitez vous mesurer ?
  • S’agit-il d’un mouvement qui suit des axes?
  • Quelle est l’amplitude et la fréquence du phénomène à mesurer
  • Les capteurs sont-ils soumis à de hautes températures ? 
  • Quelle est la masse de la structure à surveiller ?
  • Comment peut-on monter le capteur sur la structure ? par collage, vissage ?

Autre que ces éléments, il faut aussi penser à la sensibilité  ou au signal de sortie et la fréquence de résonance.

  

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