VSA002 | IFM VSA201 Accelerometer Mode d'emploi

Notice d'utilisation
Accéléromètres
11441757 / 00 04 / 2023
VSA/
VSM/
VSP
FR
VSA/VSM/VSP
Accéléromètres
Contenu
1
Consignes de sécurité. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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2
Symboles utilisés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4
3
Usage prévu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5
4
Fonction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.1 Principes de mesure / Interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2 Orientation des axes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3 Auto-test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6
6
6
6
5
Montage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.1 Préparation de la surface de contact. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.2 Types de fixation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.2.1 Vissé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.2.2 Collage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.2.3 Aimant. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.2.4 Fixation d’un capteur avec cône de 90° . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8
8
8
8
8
9
9
6
Raccordement électrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.1 Capteurs MEMS avec sortie courant (VSA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2 Capteurs MEMS avec sortie IEPE (VSM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.3 Capteurs Piézo avec sortie IEPE (VSP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.4 Raccordement à l’électronique de diagnostic VSE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.5 Utilisation de câbles blindés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.5.1 Appareils VSA / VSP. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.5.2 Appareils VSM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.6 Exemples de raccordement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10
10
10
11
11
11
12
12
12
7
Maintenance, réparation et élimination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2
Accéléromètres
1
•
VSA/VSM/VSP
Consignes de sécurité
L’appareil décrit ici est un composant à intégrer dans un système.
– L’installateur du système est responsable de la sécurité du système.
– L’installateur du système est tenu d’effectuer une évaluation des risques et de rédiger, sur la
base de cette dernière, une documentation conforme à toutes les exigences prescrites par la loi
et par les normes et de la fournir à l’opérateur et à l’utilisateur du système. Cette documentation
doit contenir toutes les informations et consignes de sécurité nécessaires à l’opérateur et à
l’utilisateur et, le cas échéant, à tout personnel de service autorisé par l’installateur du système.
•
Lire ce document avant la mise en service du produit et le conserver pendant la durée d’utilisation
du produit.
•
Le produit doit être approprié pour les applications et conditions environnantes concernées sans
aucune restriction d’utilisation.
•
Utiliser le produit uniquement pour les applications pour lesquelles il a été prévu (Ò Usage prévu).
•
Un non-respect des consignes ou des données techniques peut provoquer des dommages
matériels et/ou corporels.
•
Le fabricant n'assume aucune responsabilité ni garantie pour les conséquences d'une mauvaise
utilisation ou de modifications apportées au produit par l'utilisateur.
•
Le montage, le raccordement électrique, la mise en service, le fonctionnement et l'entretien du
produit doivent être effectués par du personnel qualifié et autorisé par le responsable de
l'installation.
•
Assurer une protection efficace des appareils et des câbles contre l'endommagement.
3
VSA/VSM/VSP
2
Symboles utilisés
Condition préalable
Action à effectuer
Réaction, résultat
[...]
Désignation d'une touche, d'un bouton ou d'un affichage
Référence
Remarque importante
Le non-respect peut aboutir à des dysfonctionnements ou perturbations
Information
Remarque supplémentaire
4
Accéléromètres
Accéléromètres
3
VSA/VSM/VSP
Usage prévu
L’appareil est conçu pour la détection de vibrations sur des machines et des installations et pour la
mesure du bruit de l’impact (accélération).
•
Pour le raccordement à une électronique de diagnostic (par ex. VSE)
5
VSA/VSM/VSP
4
Accéléromètres
Fonction
Les accéléromètres mesurent le bruit de l’impact (l’accélération) sur les surfaces qui ne sont pas en
rotation. Le signal en sortie de l’accéléromètre est le signal brut de l’accélération dans les limites des
spécifications indiquées sur la fiche technique.
4.1
Principes de mesure / Interfaces
•
Les capteurs MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) sont basées sur un principe de mesure
capacitif.
•
Les capteurs Piézo utilisent l’effet piézoélectrique.
Famille d’appareils
Principe de mesure*
Interface
VSA
MEMS
sortie courant analogique
VSP
Piézo
IEPE
VSM
MEMS
(Integrated Electronics Piezo Electric),
signal analogique en tension avec intensité d’alimentation constante
* Recommandation : utiliser des capteurs basés sur MEMS pour la mesure d’accélérations sur des
objets en mouvement.
4.2
Orientation des axes
Pour tous les capteurs à axe unique, l’axe z est la direction de mesure. L’axe z correspond à la
direction de vissage.
z
1
y
x
1:
4.3
Sens de montage
Auto-test
Avec les électroniques de diagnostic d’ifm (VSE), les capteurs MEMS offrent la possibilité d’un autotest.
La cellule de mesure du capteur est excitée artificiellement. La réponse à cette stimulation est
mesurée et évaluée via la voie de mesure. Ceci permet de vérifier la fonction de l’entière chaîne de
mesure, y compris la cellule de mesure.
6
Accéléromètres
VSA/VSM/VSP
Avec les capteurs piézoélectriques, un niveau de fonctionnement (courant constant) est réglé lorsqu’il
est connecté à un appareil d’évaluation approprié (par exemple l’électronique de diagnostic VSE), de
sorte qu’une rupture de câble peut être surveillée. Un test de la cellule de mesure n’est pas possible.
Pour les capteurs VSM, l’auto-test de la cellule de mesure ne s’effectue que sur l’axe z.
u Raccorder les câbles associés (axe z et câble auto-test) à la même borne d’un appareil
d’évaluation approprié (par ex. VSExxx).
w L’auto-test est effectué correctement.
7
VSA/VSM/VSP
5
Accéléromètres
Montage
Le sens de mesure doit être en direction de la vibration principale. Celle-ci est en général radiale à
l’axe de rotation.
En cas de roulement sans jeu axial avec une charge axiale élevée ou de roulements axiaux, le sens
de mesure à privilégier est dans l’axe de rotation.
u Montage seulement sur un support massif et perpendiculaire à la machine à proximité du
roulement ou palier.
u Prendre en compte la direction de mesure du capteur.
u S’assurer d’une transmission sûre des vibrations et éviter des couches intermédiaires élastiques.
Les différents types d’adaptateurs influencent la mesure vibratoire. La masse, la forme et la rigidité de
l’adaptateur influencent la réponse en fréquence de l’ensemble du système. Cela peut causer des
résonances et des effets d’amortissement dans les différentes plages de fréquence.
u Pour tous les types de fixation, serrer le capteur avec un couple de serrage prescrit par la fiche
technique.
w Un couple de serrage trop bas peut mener à un couplage trop faible entre le capteur et la
machine tandis qu’un couple de serrage trop élevé peut endommager le capteur et la vis.
5.1
Préparation de la surface de contact
u Préparer une surface de contact propre, lisse et sans peinture pour fixer le capteur.
La surface de contact préparée doit être un peu plus large que le capteur ou l’adaptateur de montage.
5.2
Types de fixation
Le tableau suivant indique l’étendue de mesure transmissible de 3 types de montage différents.
Type de fixation
Gamme de fréquence
Vissé
jusqu’à environ 15 kHz
Collage direct
jusqu’à environ 8 kHz
Aimant
jusqu’à environ 3 kHz
5.2.1
Vissé
Pour une installation permanente des capteurs, le montage vissé est la méthode de fixation
recommandée.
u Visser le capteur.
u Utiliser un adhésif frein-filet pour renforcer la rigidité de la connexion.
5.2.2
Collage
Le collage est approprié pour les mesures temporaires ou si la surface n’est pas appropriée pour un
montage vissé.
u Utiliser un adaptateur adhésif pour faciliter le remplacement du capteur.
u Fixer le capteur sur l’adaptateur adhésif.
u Fixer l’unité adaptateur/capteur sur la machine selon les instructions de la colle utilisée.
u L’épaisseur de colle doit être aussi mince que possible.
8
Accéléromètres
VSA/VSM/VSP
w En général, on utilise de la colle cyanoacrylate de méthyle (par exemple Loctite 454) ou de
la colle époxy (par exemple Loctite EA 3450).
w Lors du choix d’un adhésif approprié, tenez toujours compte des conditions
environnementales (par exemple la plage de température) en plus des matériaux.
5.2.3
Aimant
L’utilisation d’aimants est uniquement conseillée pour les mesures temporaires et sur une surface
magnétique.
u Fixer le capteur sur l’aimant.
u Fixer l’unité aimant-capteur avec précaution sur la machine.
w Une fixation imprudente peut entraîner une force g très élevée qui peut endommager le
capteur.
5.2.4
Fixation d’un capteur avec cône de 90°
Réaliser le perçage pour le raccord selon la fiche technique en appliquant les prescriptions et les
normes courantes.
u Faire un perçage conique ou utiliser une rondelle conique sur des surfaces planes.
u Faire un perçage conique sur des surfaces obliques ou bombées.
M8
min.1
min.15
min. 2 / max.4
90°
9
VSA/VSM/VSP
6
Accéléromètres
Raccordement électrique
L’appareil doit être raccordé par un électricien qualifié.
u Respecter les réglementations nationales et internationales relatives à l’installation de
matériel électrique.
u Mettre l’installation hors tension.
u Raccorder l’appareil.
6.1
Capteurs MEMS avec sortie courant (VSA)
Raccordement de capteurs avec connecteur M12 ou câble de raccordement avec connecteur M12
M12
2
1
Broche 1 : L+
3
4
Broche 2 : Sortie signal (axe z)
Broche 3 : GND
Broche 4 : Auto-test
Raccordement des capteurs ayant un câble de raccordement
Couleur du fil conducteur
Signal
BN brun
L+
WH blanc
Sortie signal
BU bleu
GND
BK noir
Auto-test
Fil de tresse
Blindage du câble
6.2
Capteurs MEMS avec sortie IEPE (VSM)
Raccordement des capteurs ayant un câble de raccordement
Couleur du fil conducteur
Signal
BN brun
IEPE axe x (si disponible)
WH blanc
IEPE axe z *)
BU bleu
GND
BK noir
Auto-test *)
GY gris
IEPE axe y (si disponible)
Fil de tresse
Blindage du câble
*) L’autotest ne s’effectue que sur l’axe z.
u Raccorder les deux câbles (BK et WH) à la même borne d’un appareil d’évaluation approprié (par
ex. VSExxx).
10
Accéléromètres
VSA/VSM/VSP
Raccordement de capteurs avec connecteur M12
M12
5
2
1
3
4
Broche 1 : IEPE axe x (si disponible)
Broche 2 : IEPE axe z
Broche 3 : GND
Broche 4 : Auto-test
Broche 5 : IEPE axe y (si disponible)
6.3
Capteurs Piézo avec sortie IEPE (VSP)
Raccordement de capteurs avec connecteur M12
M12
2
1
Broche 1 : -
3
4
Broche 2 : IEPE axe z
Broche 3 : Broche 4 : GND
Raccordement des capteurs ayant un câble de raccordement
Couleur du fil conducteur
Signal
BK noir
GND
WH blanc
IEPE axe z
RD rouge
aucune connexion
Fil de tresse
Blindage du câble
6.4
Raccordement à l’électronique de diagnostic VSE
Entrée capteur VSE
Sortie capteur
S1
S2
S3
S4
Sortie courant
IEPE
9
16
20
24
BN : L+
n.c. (non utilisé)
10
15
19
23
WH : Signal de mesure
Signal de mesure
11
14
18
22
BU : GND
GND
12
13
17
21
BK : Auto-test
n.c. (non utilisé) /
Auto-test (si disponible)
6.5
Utilisation de câbles blindés
u Utiliser un câble blindé pour éviter les perturbations conduites par le câble.
u Mettre tous composants de machines et électroniques à la terre.
u Appareils VSP : Fixer le câble directement derrière le lieu de montage du capteur.
w Au cas où plusieurs capteurs seraient utilisés pour de différentes machines, tous les
appareils doivent être reliés à la même terre.
w Ainsi, des boucles de détection au sol via l’électronique de diagnostic sont évitées.
11
VSA/VSM/VSP
6.5.1
Accéléromètres
Appareils VSA / VSP
Recommandation : Blindage relié à la terre d’un seul côté (de préférence dans l’armoire électrique).
Pour les appareils avec câble surmoulé le blindage est raccordé au boîtier du capteur et au
connecteur M12 (si disponible en bout de câble).
6.5.2
Appareils VSM
Recommandation : Blindage relié à la terre côté machine.
Pour les appareils avec câble surmoulé le blindage est raccordé au boîtier du capteur et au
connecteur M12 (si disponible en bout de câble).
6.6
Exemples de raccordement
Raccordement recommandé pour les capteurs avec connecteur M12 ou câble de raccordement avec
connecteur M12, exemple VSA001
1 : Blindage
Raccordement recommandé pour les capteurs avec câble de raccordement, exemple VSA004
u Ne pas relier le blindage au connecteur femelle.
12
Accéléromètres
1:
2:
VSA/VSM/VSP
Blindage
Fil de tresse
Raccordement recommandé pour les capteurs VSM avec connecteur mâle, exemple VSM101
u Relier le blindage au connecteur femelle.
1 : Fil de tresse
2 : Blindage
13
VSA/VSM/VSP
7
Accéléromètres
Maintenance, réparation et élimination
Cet appareil ne nécessite aucun entretien.
L'appareil ne doit être réparé que par le fabricant.
u S'assurer d'une élimination écologique de l'appareil après son usage selon les règlements
nationaux en vigueur.
14