月: 2023年5月

Qu’est-ce qu’un équipement hydraulique ?

Les équipements hydrauliques désignent tous les équipements fonctionnant à l’aide de pression hydraulique.

Souvent composés de pompes hydrauliques et de cylindres hydrauliques (actionneurs), ils sont installés dans de nombreuses grosses machines telles que les chariots élévateurs à fourche, les camions à benne et les tracteurs en tant que source d’entraînement.

Des forces plus importantes peuvent être transmises par l’intermédiaire de l’hydraulique en utilisant le principe de Pascal, abordé ci-dessous.

Le contrôle de la pompe et du cylindre présente l’avantage de permettre un réglage aisé de la taille, de la vitesse et de la direction de la force appliquée.

Utilisations des équipements hydrauliques

Les équipements hydrauliques sont utilisés pour actionner de nombreux engins de chantier, véhicules industriels et machines agricoles. Les exemples typiques sont les excavateurs, les chariots élévateurs, les tracteurs et les camions à benne.

Ils ont également été introduits en grand nombre dans les machines industrielles et sont utilisés comme source d’entraînement pour les machines de production de fer et d’acier, les machines-outils et les machines de moulage par injection.

Comme ces grandes machines doivent fournir de la puissance de manière efficace avec moins d’énergie, la technologie de sortie utilisant l’hydraulique est devenue une partie essentielle du secteur industriel d’aujourd’hui.

Principe des équipements hydrauliques

En utilisant l’énergie hydraulique, les équipements peuvent générer une pression physique difficile à produire manuellement.

Ce mécanisme s’explique par le principe de Pascal.

Le principe de Pascal stipule que lorsqu’une pression est appliquée à un liquide enfermé dans un récipient scellé, la pression se propage de manière égale dans le liquide.

En raison de la propagation d’une pression constante, plus la surface de la section transversale avec laquelle le liquide est en contact est grande, plus la force appliquée est importante.

Par exemple, deux pistons de section différente sont reliés par un tube et remplis de liquide.

Lorsque le piston ayant la plus petite section est enfoncé, une pression est transmise à travers le liquide et le piston ayant la plus grande section est soulevé. Par conséquent, une force plus importante est exercée sur le piston le plus grand.
Ainsi, même si une force moindre est appliquée, un rendement plus important peut être obtenu. Les équipements hydrauliques utilisent un principe similaire.

L’huile étant utilisée comme fluide, la direction de la force peut être modifiée à volonté, en fonction de la forme du cylindre hydraulique. Il est également facile de dévier la tuyauterie. De plus, l’ampleur et la vitesse de la force peuvent être facilement réglées.

Qu’est-ce qu’un moteur synchrone ?

Les moteurs synchrones sont des moteurs dans lesquels il n’y a pas de glissement entre le champ magnétique tournant et le rotor, la vitesse de rotation étant déterminée par le nombre de pôles du moteur lui-même et la fréquence de l’alimentation électrique.

Comme il n’est pas nécessaire de tenir compte du glissement, ils peuvent être différenciés des moteurs à courant alternatif normaux. En termes de classification, ils sont traités comme l’un des moteurs à induction. Les moteurs synchrones nécessitent également une alimentation en courant continu du côté du champ (rotor) en plus de l’alimentation en courant alternatif.

Utilisations des moteurs synchrones

Les moteurs synchrones sont utilisés, par exemple, dans les laminoirs de l’industrie sidérurgique, en raison de l’avantage que représente le fait que la vitesse est indépendante du côté de la charge.

Lors de l’utilisation de ces moteurs, la vitesse de rotation des moteurs synchrones est contrôlée au moyen d’un résolveur ou d’un autre détecteur de position de rotation monté sur le côté anti-charge des moteurs synchrones.

À l’origine, les moteurs synchrones étaient utilisés avec des moteurs à courant alternatif ordinaires en raison de la difficulté de contrôler la vitesse, mais ces dernières années, leur utilisation s’est généralisée car ils peuvent contrôler des vitesses égales ou supérieures à celles des moteurs à courant alternatif.

Principe des moteurs synchrones

Dans les moteurs synchrones, un champ magnétique tournant est généré par la fréquence du courant alternatif circulant dans le stator, et ce champ magnétique tournant détermine la vitesse du rotor (le champ magnétique tournant et la vitesse du rotor sont identiques).

Du côté du rotor, l’alimentation en courant continu envoyée à travers les balais et les bagues collectrices arrive à la bobine enroulée sur un morceau de fer, qui agit comme un électro-aimant. Ce morceau de fer a une polarité (pôle N ou S), qui change en fonction de la position du collecteur. Cette polarité et la polarité du champ magnétique tournant créé du côté du stator se repoussent (même polarité) et s’attirent (polarité différente), entraînant la rotation du côté du rotor.

La vitesse de rotation N du rotor peut être exprimée par 120F/P. Contrairement aux moteurs à courant alternatif normaux, il n’y a pas de glissement entre le stator et le rotor à ce moment-là. Afin d’alimenter le côté rotor en courant continu, il faut prévoir une bague collectrice et des balais. Les balais sont des pièces consommables et doivent donc être remplacés régulièrement.

Qu’est-ce qu’une fraise diamantée ?

Une fraise diamantée est un type de fraise dont les arêtes de coupe sont revêtues de diamant. Le revêtement en diamant fait adhérer des particules de diamant d’une dureté extrême et d’une excellente conductivité thermique au matériau de base, ce qui donne des performances de coupe et une résistance à l’usure élevées.
Les fraises diamantées sont principalement utilisées pour l’usinage de matériaux durs et cassants, avec des vitesses de coupe élevées et une grande durabilité, ce qui améliore la précision de la coupe. Les fraises diamantées sont généralement utilisées pour couper des matériaux durs tels que les métaux, les céramiques, la pierre et le carbure de silicium.

Utilisations des fraises diamantées

Les principales utilisations des fraises diamantées sont les suivantes :

1. L’usinage de matériaux durs
Coupe de matériaux résistants aux hautes températures tels que les alliages de titane et l’Inconel, usinage de céramiques et de carbure de silicium.

2. L’usinage de précision
Gravure et usinage de bijoux, fabrication de composants optiques, découpe de lentilles, usinage d’engrenages de montres et de pièces de machines.

3. L’usinage à grande vitesse
Production en grande série et découpage à grande vitesse, usinage à grande vitesse de matériaux durs.

4. L’usinage d’alliages durs
Usinage du carbure de tungstène et du carbure de titane.

5. L’usinage de matériaux composites
Découpe de matières plastiques renforcées de fibres de carbone (CFRP) et de matériaux composites, y compris le graphite et la céramique.

CFRP est l’abréviation de Carbon Fibre Reinforced Plastic (plastique renforcé de fibres de carbone).

Types de fraises diamantées

Les types typiques sont les suivants :

1. Fraises à billes
Avec des arêtes de coupe sphériques diamantées ou à arêtes diamantées, adaptées à l’usinage des courbes et des surfaces irrégulières.

2. Fraises plates (fraises à lame plate)
Elles ont des arêtes de coupe plates avec un revêtement diamanté ou des arêtes de coupe diamantées et sont utilisées pour l’usinage de surfaces droites et de rainures.

3. Fraises à rayon
Dotées d’arêtes de coupe circulaires diamantées ou revêtues de diamant, elles conviennent à l’usinage de courbes et de formes complexes.

4. Fraises coniques
Fraises à bout conique, revêtues de diamant ou avoir des arêtes de coupe diamantées. Elles sont utilisées pour la fabrication de géométries spécifiques, telles que l’agrandissement de trous ou le chanfreinage.

Principe des fraises diamantées

Le processus de coupe d’une fraise diamantée est le suivant :

1. Réglage des conditions de coupe
En fonction du matériau à couper et de l’objectif de la coupe, les conditions de coupe appropriées (par exemple, la vitesse de rotation, la vitesse d’avance, la profondeur de coupe, la direction de la coupe, etc.

2. Positionnement
Monter la fraise diamantée sur la machine-outil. La position de la fraise diamantée est assurée par la broche de la machine-outil ou le porte-outil.

3. Début de la coupe
L’outil de coupe entre en contact avec la pièce tout en tournant. La coupe commence lorsque l’arête de coupe de la fraise diamantée entre en contact avec le matériau.

4. Production de la force de coupe
Lorsque l’arête de coupe s’enfonce dans le matériau, une force de coupe est générée et le matériau est enlevé. L’ampleur de la force de coupe dépend des conditions de coupe et des propriétés du matériau usiné.

5. Découpe du matériau
Les arêtes de coupe de la fraise diamantée coupent la matière pendant qu’elles tournent. La forme et la taille de la matière à enlever varient en fonction de la forme de l’arête de coupe.

6. Refroidissement et lubrification
Comme la coupe génère de la chaleur, il est courant de refroidir le point de coupe à l’aide d’un liquide de refroidissement ou de coupe. Cela prolonge la durée de vie de l’outil de coupe et du matériau et maintient la précision de la coupe.

7. Fin de la coupe
La coupe est arrêtée lorsque la zone de travail a été coupée. La zone de coupe est nettoyée à l’aide d’un liquide de refroidissement ou de coupe et la surface usinée est nettoyée.

Caractéristiques des fraises diamantées

Avantages

Les principaux avantages des fraises diamantées sont la haute performance de coupe, la résistance à l’usure, la conductivité thermique élevée, la bonne finition de surface et l’application à divers matériaux. Ces avantages sont expliqués ci-dessous.

Haute performance de coupe
Grâce au revêtement en diamant, les fraises diamantées sont extrêmement dures et bénéficient donc d’excellentes performances de coupe dans les matériaux durs et cassants. Une coupe rapide et efficace est possible et les temps d’usinage peuvent être réduits.

Résistance à l’usure
Le diamant est extrêmement résistant à l’usure, ce qui minimise l’usure pendant la coupe. Les fraises diamantées ont donc une longue durée de vie, même lors de longues opérations de coupe, ce qui est utile car cela réduit la fréquence des changements d’outils de coupe.

Conductivité thermique élevée
Grâce à l’excellente conductivité thermique du diamant, la chaleur générée pendant la coupe est efficacement dissipée. Cela réduit l’augmentation de la température au point de coupe et minimise les dommages et les déformations causés par la chaleur pendant la coupe.

Bonne finition de surface
Les arêtes de coupe tranchantes des fraises diamantées produisent une surface de coupe lisse. Elles sont ainsi adaptées à la fabrication de pièces nécessitant une qualité d’usinage élevée et une finition de surface lisse. Un autre avantage est qu’elles réduisent les vibrations et les bavures pendant la coupe, réduisant ainsi le nombre d’étapes de finition.

Applicable à une large gamme de matériaux
Les fraises diamantées sont largement utilisées dans divers secteurs industriels. Elles peuvent être utilisées pour la coupe d’une large gamme de matériaux, y compris le travail des métaux, la transformation des céramiques et la transformation des plastiques.

Inconvénients

Les principaux inconvénients des fraises diamantées sont leur prix élevé, les matériaux de coupe limités, la fragilité, le bruit de coupe et les vibrations. Ces inconvénients sont expliqués ci-dessous.

Prix élevé
En raison de leurs performances élevées et de leur résistance à l’usure, les fraises diamantées sont plus chères que les fraises ordinaires. Cela s’explique par des coûts de fabrication plus élevés en raison des revêtements diamantés et de l’utilisation de matériaux de meilleure qualité.

Limites des matériaux de coupe.
Les fraises diamantées sont principalement utilisées pour couper des matériaux durs ou cassants, mais ne conviennent pas pour couper des matériaux tendres ou tenaces. En raison des limitations des caractéristiques des arêtes de coupe et des matériaux de revêtement, d’autres outils de coupe peuvent être plus appropriés pour certains matériaux et certaines conditions d’usinage.

Fragilité.
Les fraises diamantées sont des matériaux très durs et cassants qui nécessitent un soin et une manipulation appropriés. Des vibrations ou des chocs excessifs peuvent endommager l’arête de coupe. Des dommages causés par la chaleur et l’usure de l’arête de coupe peuvent également se produire si le refroidissement et la lubrification ne sont pas adéquats.

Bruit de coupe et vibrations
En raison de la vitesse élevée et de l’efficacité des fraises diamantées, le bruit de coupe et les vibrations peuvent être relativement élevés.

Autres informations sur les fraises diamantées

Certaines fraises diamantées (fraises en bout diamantées) ont un double tranchant avec des arêtes de coupe interchangeables. Ce type de fraise possède une arête de coupe amovible, de sorte que lorsque l’arête de coupe est endommagée ou usée, l’arête de coupe peut être remplacée et l’usinage peut se poursuivre.

Qu’est-ce qu’un intensimètre ?

Un intensimètre de champ est un instrument utilisé pour mesurer l’intensité des champs électriques.

Il est principalement utilisé pour mesurer l’intensité des ondes radio reçues par les radios et les télévisions, ainsi que les ondes radio générées par les équipements électroniques. Ces dernières années, de nombreux appareils électroniques émettant des ondes radio sont apparus.

Le risque d’interférences radio entre les appareils électroniques et l’effet des ondes radio sur le corps humain étant en augmentation, il existe un besoin important de mesureurs de champ capables de mesurer avec précision l’intensité du champ.

Utilisations des intensimètres

Comme les intensimètres peuvent mesurer l’intensité des ondes radio, ils sont utilisés pour étudier l’emplacement d’installation des équipements qui reçoivent des ondes radio et pour contrôler la sécurité des équipements qui émettent des ondes radio.

Dans les enquêtes sur l’emplacement d’installation d’équipements recevant des ondes radio, ils sont utiles dans les enquêtes pour l’installation d’antennes de réception d’émissions de télévision et dans les enquêtes en cas d’interférence avec la réception d’émissions de télévision. Récemment, la mesure de la puissance des ondes radio Wifi s’est développée.

Ils sont utilisés pour les inspections de sécurité des équipements qui émettent des ondes radio afin de réduire le risque d’interférence radio des équipements qui génèrent des ondes radio et le risque de champ électromagnétique, les lignes directrices de la défense en matière de biosécurité et les effets des ondes radio sur le corps humain.

Principe des intensimètres

La méthode la plus courante pour mesurer l’intensité des ondes radio consiste à mesurer la tension induite dans une antenne de gain connu à l’aide d’un mesureur de champ. La valeur mesurée est convertie pour une antenne d’une longueur effective de 1 m et exprimée en unités [dBμV/m].

1. Champ radioélectrique dans l’espace

Il existe différentes méthodes de mesure pour les mesureurs de champ, en fonction de l’application. Pour mesurer simplement l’intensité des ondes radio dans l’espace, une sonde de champ est dirigée vers l’appareil testé. La sonde de champ utilise généralement un modulateur EO (modulateur électro-optique) pour détecter l’intensité des ondes radio.

En l’absence de champ électrique, la lumière provenant d’une source lumineuse dans la sonde de champ passe par une fibre optique et est réfléchie par un cristal EO. Elle passe ensuite par une autre fibre optique et est émise.

En présence d’une charge électrique, le cristal OE modifie l’indice de réfraction de la lumière, de sorte que la lumière de sortie a un indice de réfraction différent de celui de la lumière d’entrée. En convertissant la lumière modulée en information d’intensité au moyen d’un photodétecteur, le mesureur de champ mesure l’intensité du champ électrique.

2. Absorption des ondes radio dans le corps humain

Pour étudier, par exemple, l’efficacité de l’absorption des ondes radioélectriques par le corps humain, un dispositif appelé fantôme doit être inséré entre l’appareil testé et la sonde de champ électrique.

Le fantôme a des caractéristiques électriques égales à celles du corps humain. La sonde de champ d’un mesureur de champ se compose d’une fibre optique, d’un cristal EO et d’un tube de verre qui la recouvre ; le cristal EO a un effet EO, dans lequel l’indice de réfraction de la lumière change en fonction du champ électrique présent, et le signal modulant est détecté par un photodétecteur.

Autres informations sur les intensimètres

1. Kits de mesure de champ

La principale différence entre les intensimètres provenant de kits d’assemblage bon marché disponibles dans le commerce et ceux vendus par les fabricants est la différence significative en termes de performance, de commodité et de polyvalence. Par exemple, dans les kits bon marché, l’affichage est un compteur analogique à aiguille.

En revanche, les intensimètres vendus par les fabricants sont dotés d’un écran couleur LCD, peuvent stocker les données obtenues en mémoire et peuvent être reliés à d’autres appareils par communication. On peut donc dire que les kits de mesure de champ sont davantage destinés à un usage éducatif ou temporaire.

2. Applications des intensimètres

Depuis peu, l’intensité des signaux WiFi peut être mesurée à l’aide d’applications de mesure de l’intensité du champ. Toutefois, il convient de faire attention aux paramètres. Lorsqu’un réseau sans fil est mis en place, la couverture ne change pratiquement pas.

Toutefois, le signal est affaibli lorsqu’il traverse des meubles ou des murs, par exemple. Il en va de même pour les interférences causées par d’autres réseaux sans fil à proximité : le WiFi s’affaiblit progressivement à mesure que l’on s’éloigne du routeur source.

Si les utilisateurs reçoivent un signal fort, ils peuvent bénéficier d’un chargement rapide des pages et de téléchargements instantanés. Pour que le routeur envoie un signal fort là où il est nécessaire, il est important de choisir le bon emplacement et la bonne configuration du routeur pour obtenir les meilleurs résultats.

Il existe depuis peu des applications qui affichent une carte visuelle de la portée sans fil du routeur et fournissent des informations sur les autres réseaux WiFi et sur l’intensité du signal WiFi. Ces applications visualisent l’intensité du signal du réseau sans fil sous la forme d’une carte thermique pratique qui vous aide à décider de l’emplacement de votre routeur.

Qu’est-ce qu’un analyseur de spectre optique ?

Un analyseur de spectre optique est un spectromètre permettant de mesurer le spectre optique.

Le spectre optique fait référence à la distribution de l’intensité par longueur d’onde, la longueur d’onde étant représentée sur l’axe horizontal et l’intensité lumineuse sur l’axe vertical. Un appareil similaire est le mesureur de longueur d’onde optique, mais l’analyseur de spectre optique dispose d’une fonction de correction des valeurs mesurées et d’un miroir pour balayer les longueurs d’onde.

Le système optique est généralement plus complexe que celui d’un mesureur de longueur d’onde optique, mais il est multifonctionnel et très polyvalent. C’est pourquoi le prix de l’appareil est relativement élevé.

Les analyseurs de spectre optique sont utilisés dans le développement de semi-conducteurs optiques tels que les communications par réseau optique et les photocoupleurs. D’autres applications comprennent l’analyse basée sur la lumière, la mesure de la teneur en humidité, la mesure de l’épaisseur des films et tous les domaines de composants liés à la lumière, y compris la biotechnologie et la chimie, tels que les produits pharmaceutiques et la biologie.

Utilisations des analyseurs de spectre optique

Les analyseurs de spectre optique sont principalement utilisés pour évaluer les performances des systèmes optiques. Les sources de lumière laser et LED, en particulier, ont un très large éventail d’applications dans l’industrie, les applications médicales, les télécommunications et la recherche universitaire, et il est donc très important d’étudier leurs caractéristiques de longueur d’onde.

Voici quelques exemples d’applications des analyseurs de spectre optique

• Évaluation des caractéristiques de longueur d’onde des sources de lumière monochromatique telles que les lasers et les LED, et des sources de lumière blanche telles que les lampes au mercure et au xénon.
• Évaluation de la réflectance et de la transmittance des composants optiques en fonction de la longueur d’onde.
• Contrôles de qualité dans les communications par fibres optiques, par exemple dans les communications par multiplexage optique par répartition en longueur d’onde.

Principe de l’analyseur de spectre optique

Le principe des analyseurs de spectre optique peut être schématiquement classé en deux types selon la méthode spectrale : dispersive et interférométrique.

1. Analyseur de spectre optique dispersif

La spectroscopie dispersive est une méthode qui permet de résoudre spatialement les composantes de longueur d’onde à l’aide d’un élément spectral et de mesurer l’intensité à chaque longueur d’onde.

Des prismes et des réseaux de diffraction sont utilisés comme éléments spectraux. D’autres spectromètres se composent d’un miroir et d’une lentille appelés collimateurs, ainsi que d’une caméra ou d’un objectif pour la mise au point.

Dans le cas des prismes, la spectroscopie est basée sur la différence d’indice de réfraction en fonction de la longueur d’onde. La lumière incidente sur le prisme est émise à différents angles de réfraction en fonction de la longueur d’onde. La composante de longueur d’onde de la lumière à mesurer peut ainsi être résolue dans l’espace.

Dans le cas des réseaux de diffraction, la spectroscopie utilise la différence de l’angle de diffraction en fonction de la longueur d’onde. Lorsque la lumière pénètre dans le réseau de diffraction, elle est émise à un angle qui satisfait aux conditions de diffraction et qui est différent pour chaque longueur d’onde.

2. Analyseur de spectre optique interférométrique

La spectroscopie interférométrique est une méthode qui consiste à interférer avec la lumière à mesurer et à mesurer le spectre à partir de la figure d’interférence.

Il existe deux méthodes d’interférence des flux lumineux, l’une utilisant un séparateur de faisceau pour interférer avec la lumière à mesurer et l’autre utilisant des miroirs opposés hautement réfléchissants. Dans l’interférométrie à deux photons, les longueurs de trajet optique des deux flux lumineux sont modifiées, le changement d’intensité de la lumière interférente (interférogramme) est mesuré et le spectre peut être calculé en effectuant une transformation de Fourier inverse.

Dans l’interférométrie multiflux, seule la composante de longueur d’onde résonante peut être extraite par réflexion multiple de la lumière à mesurer. Comme la longueur d’onde de la lumière résonnante peut être modifiée en changeant l’espacement des miroirs, le spectre peut être mesuré en répétant ce processus.

Par rapport à la spectroscopie dispersive, qui détecte l’intensité de la lumière séparée par la longueur d’onde, la performance de la plage dynamique est inférieure, mais une grande précision de la longueur d’onde peut être obtenue.

Autres informations sur les analyseurs de spectre optique

Performances des analyseurs de spectre optique

La résolution en longueur d’onde est la mesure la plus importante de la performance d’un analyseur de spectre optique. La résolution en longueur d’onde est un terme qui fait référence à la limite de la largeur de longueur d’onde sur laquelle le spectre optique peut être résolu.

1. Analyseurs de spectre optique et spectroscopie dispersive

En spectroscopie dispersive, la résolution en longueur d’onde dépend du type de réseau de diffraction utilisé, de la distance du chemin optique et de la largeur de la fente. C’est pourquoi les instruments à haute résolution en longueur d’onde sont de grande taille.

Réduire la largeur de la fente par laquelle passe la lumière lors de la détection augmente la résolution, mais réduit également l’intensité de la détection, il est donc important de régler le système optique en fonction de la largeur de résolution requise. Si la caméra est équipée d’un système de refroidissement, il est possible d’effectuer des mesures avec un arrière-plan plus faible tel que le courant d’obscurité.

2. Analyseurs de spectre optique et interférences

Dans le cas de la spectroscopie d’interférence, la résolution en longueur d’onde est déterminée par la largeur de pas lorsque la longueur du trajet optique est modifiée. Par conséquent, si une résolution élevée en longueur d’onde est requise, davantage de pas sont nécessaires pour la mesure, ce qui allonge le temps de mesure.

Qu’est-ce qu’un détecteur de métaux ?

Les détecteurs de métaux sont des détecteurs qui vérifient la présence de contaminants métalliques étrangers dans les échantillons.

Ils sont souvent utilisés dans les industries alimentaires et pharmaceutiques. Les détecteurs de métaux peuvent être utilisés pour détecter des métaux d’une taille qui ne peut pas être inspectée visuellement. Les objets étrangers peuvent être détectés de manière plus fiable que lors d’inspections visuelles.

Les types typiques d’aliments qui peuvent être inspectés avec des détecteurs de métaux sont les aliments secs tels que les nouilles ramen et les confiseries, les aliments transformés humides tels que la viande crue, le poisson et les gâteaux de poisson, ainsi que les aliments congelés et les snacks emballés avec un dépôt d’aluminium. Il convient toutefois de noter que le taux d’humidité, la teneur en sel et la température de l’objet peuvent influer sur les résultats.

Utilisations des détecteurs de métaux

Les détecteurs de métaux sont souvent utilisés pour tester les produits qui pénètrent dans l’organisme, tels que les aliments et les produits pharmaceutiques. Ils sont particulièrement utilisés dans le cadre de la sécurité alimentaire “HACCP” (Hazard Analysis Critical Control Point). L’utilisation de détecteurs de métaux dans les usines alimentaires augmente à mesure que les méthodes de gestion de l’hygiène deviennent totalement obligatoires dans le cadre de l’HACCP.

Outre les détecteurs de métaux, les détecteurs de corps étrangers à rayons X sont d’autres dispositifs utilisés pour détecter les corps étrangers dans les produits alimentaires. Les détecteurs de métaux sont spécialisés dans la détection des métaux et sont faciles à introduire car ils ont une structure relativement simple, sont peu coûteux et peuvent être compacts.

En revanche, les détecteurs de corps étrangers à sélection X peuvent détecter le verre et la résine en plus des métaux, mais ils sont relativement coûteux et parfois difficiles à introduire en raison de leur structure complexe et de leur grande taille. Ils sont donc utilisés individuellement ou en combinaison, en fonction de l’objet et du budget.

Principe des détecteurs de métaux

Les détecteurs de métaux sont classés, selon leur principe de détection, en “type courant alternatif” et “type courant continu”.

1. Détecteurs de métaux à courant alternatif (CA)

La principale caractéristique des détecteurs de métaux à courant alternatif est qu’ils peuvent détecter les métaux magnétiques et non magnétiques. Les détecteurs de métaux à courant alternatif se composent d’une bobine émettrice émettant un champ magnétique à courant alternatif et de deux bobines réceptrices en configuration différentielle se faisant face. Un échantillon est ensuite placé dans l’espace entre la bobine émettrice et les deux bobines réceptrices pour l’inspection des métaux.

S’il n’y a pas de métal dans l’échantillon entre les bobines émettrice et réceptrice, les deux bobines réceptrices reçoivent des lignes de champ magnétique de même intensité de la part de la bobine émettrice. Toutefois, s’il y a un métal magnétique, le champ magnétique alternatif émis par la bobine émettrice magnétise le métal, attirant les lignes de champ magnétique vers le métal et créant une différence dans les lignes de champ magnétique reçues par les deux bobines réceptrices, ce qui permet de détecter le métal. Les métaux ayant des propriétés magnétiques sont le fer, le cobalt et le nickel.

En présence d’un métal non magnétique, le champ magnétique alternatif de la bobine émettrice génère des courants de Foucault autour du métal non magnétique. Le champ magnétique à proximité du métal non magnétique, qui change en raison de ces courants de Foucault, peut être détecté par la bobine réceptrice, ce qui permet de détecter le métal. Les métaux non magnétiques comprennent l’aluminium, le cuivre et l’acier inoxydable.

En outre, certains détecteurs de métaux de type AC émettent des lignes de champ magnétique de plusieurs fréquences différentes à partir de la bobine émettrice. En effet, la fréquence optimale de détection dépend du type et de la forme du métal. L’émission séquentielle de lignes de champ magnétique de plusieurs fréquences permet une détection optimale.

2. Détecteurs de métaux à courant continu

La principale caractéristique des détecteurs de métaux de type DC est qu’ils peuvent détecter les métaux magnétiques mélangés, par exemple, à des aliments et des snacks emballés dans un autoclave et utilisant de l’aluminium comme matériau d’emballage. Les détecteurs de métaux de type DC utilisent des aimants permanents pour appliquer un champ magnétique à l’échantillon.

Si l’échantillon contient un métal magnétique, celui-ci est magnétisé et ses spins internes sont alignés dans une direction. Lorsque les spins métalliques de l’échantillon sont alignés et passent entre deux bobines, appelées bobines de captation, une force électromotrice est générée par la loi de Faraday sur l’induction électromagnétique, qui est détectée et utilisée pour déterminer la présence ou l’absence de métal.

L’aluminium étant un métal non magnétique, il n’est pas magnétisé et seuls les métaux magnétiques présents dans l’échantillon sont détectés.

Autres informations sur les détecteurs de métaux

Étalonnage des détecteurs de métaux

Les détecteurs de métaux sont étalonnés à l’aide d’une éprouvette, généralement en acier ou en acier inoxydable, afin de vérifier quantitativement les performances et les caractéristiques. Plutôt que d’étalonner la pièce de test seule sur le détecteur de métaux, il est plus précis de placer la pièce de test dans le même récipient que l’échantillon réel ou de la monter sur l’échantillon.

Lors de la fixation de l’éprouvette sur l’échantillon, il se peut qu’en fonction de la forme de l’échantillon, elle ne soit pas toujours fixée de manière stable. Diverses méthodes de fixation de l’éprouvette à l’échantillon sont utilisées, car tout changement dans la fixation de l’éprouvette affectera l’étalonnage.

Un exemple consiste à placer l’éprouvette dans la poche d’un sac en plastique muni d’une poche et à la placer sur l’échantillon. Dans cette méthode, l’échantillon et l’éprouvette sont enveloppés ensemble dans le sac en plastique, ce qui permet de fixer l’éprouvette dans la position souhaitée. La méthode utilisant le sac en plastique convient également à l’étalonnage, car le matériau en vinyle est moins sensible aux champs magnétiques.

D’autres méthodes consistent à utiliser des élastiques pour fixer l’éprouvette à l’échantillon. Les élastiques sont également moins susceptibles d’affecter le champ magnétique et conviennent donc à l’étalonnage. Une autre méthode consiste à fixer l’éprouvette à un panier fait d’un matériau en résine qui n’affecte pas facilement le champ magnétique, et à placer l’échantillon dans le panier pour l’étalonnage, ce qui est utilisé lorsque l’échantillon présente de nombreuses irrégularités. Dans la méthode de fixation de l’éprouvette à un gabarit spécial, un gabarit spécial est créé pour soutenir les produits qui tombent facilement, tels que les pochettes de stand, et l’éprouvette est fixée à ce gabarit.

Qu’est-ce qu’une presse-étoupe ?

Les presse-étoupes sont des composants d’étanchéité qui s’enroulent autour de la surface extérieure des arbres rotatifs ou alternatifs pour assurer l’étanchéité à l’intérieur et à l’extérieur des machines et des équipements.

Elles sont utilisées pour étancher les pénétrations d’arbres dans les machines et les équipements. 

Il convient de noter que les presse-étoupes ne sont pas totalement étanches à l’arbre et qu’elles sont sujettes à certaines fuites. Toutefois, dans les pompes, par exemple, des fuites entre l’arbre et la presse-étoupe peuvent être nécessaires pour lubrifier et refroidir le presse-étoupe.

Principe de la presse-étoupe

Selon le principe de la presse-étoupe, la surface intérieure de la garniture de presse-étoupe (côté arbre) adhère à la surface extérieure de l’arbre et la surface extérieure de la garniture de presse-étoupe (côté carter) adhère à la surface intérieure du presse-étoupe, comblant ainsi l’espace entre les deux et empêchant la fuite de fluide par la pression de la surface de contact.

La pression superficielle décrite ci-dessus est générée lorsque le presse-étoupe (support de garniture) est pressé contre les presse-étoupes en serrant l’écrou, ce qui provoque l’expansion des presse-étoupes dans les directions radiales intérieure et extérieure. Plus l’écrou est serré fortement, plus la pression de surface est élevée.

Si l’écrou est serré trop fort, la résistance au frottement due à l’adhérence devient trop élevée et une charge importante est placée sur l’arbre en rotation ou en va-et-vient. Il faut être prudent car cela peut perturber le fonctionnement de l’équipement. Toutefois, si l’étanchéité est trop faible, le fluide est plus susceptible de fuir.

Il existe trois types de fuites de presse-étoupes :

• Fuite tangentielle fuite circulant entre le côté du diamètre intérieur de la presse-étoupe et le côté du diamètre extérieur de l’arbre.
• Fuite arrière fuite entre le côté du diamètre extérieur de la presse-étoupe et le côté du diamètre intérieur de la boîte à moufles.
• Fuite par pénétration fuite à l’intérieur de la presse-étoupe, principalement par les interstices de la tresse de la garniture.

Utilisations des presse-étoupes

Les presse-étoupes sont utilisées dans les machines et équipements rotatifs ou alternatifs dont l’arbre fait saillie à l’extérieur d’un boîtier ou d’une enveloppe. Elles empêchent les fluides huileux, les gaz et autres gaz présents à l’intérieur de la machine ou de l’équipement de fuir vers l’extérieur.

Insérer la presse-étoupe dans le carter ou le boîtier (la boîte contenant la garniture) de manière à ce qu’elle entoure la circonférence extérieure de l’arbre au niveau de la pénétration de l’arbre. Presser les presse-étoupes en place en serrant l’écrou du presse-étoupe (la partie qui maintient et serre la garniture) afin d’obtenir un ajustement plus serré de la surface intérieure des presse-étoupes contre la surface extérieure de l’arbre.

Types de presse-étoupes

Les presse-étoupes se caractérisent par leur coût relativement faible en tant que joints d’arbre et par leur simplicité de construction par rapport aux garnitures mécaniques. Chaque type a ses propres caractéristiques, et comme la méthode d’utilisation et l’environnement de fonctionnement diffèrent, il est important de vérifier le catalogue, les spécifications et les instructions d’utilisation du fabricant avant de faire un choix.

Les presse-étoupes (autres que les presse-étoupes laminées) couramment disponibles sur le marché se présentent sous la forme d’une ficelle enroulée en hélice. Elles sont donc coupées à la longueur requise et insérées en fonction des dimensions de l’arbre et du presse-étoupe. Outre la découpe et l’utilisation de la garniture en corde, celle-ci peut également être produite sous forme d’anneau préformé en fonction des dimensions de l’arbre et du presse-étoupe.

L’utilisation de produits moulés améliore la maniabilité et les propriétés d’étanchéité de l’insertion de la garniture. La garniture en amiante (matériau d’étanchéité contenant de l’amiante) était auparavant souvent utilisée comme matériau pour les garnitures de presse-étoupe. Toutefois, l’amiante (asbeste) étant dangereux pour la santé lorsqu’il est inhalé, l’utilisation de garnitures en amiante est désormais interdite en vertu de la loi sur la santé et la sécurité au travail, à quelques exceptions près.

Autres informations sur les presse-étoupes

1. Nombre de presse-étoupes utilisées

En règle générale, les presse-étoupes ne sont pas utilisées seules, mais en plusieurs couches. De plus, comme le montre le diagramme ci-dessus, il est possible d’obtenir une meilleure étanchéité en utilisant plusieurs anneaux d’étanchéité (garnitures d’étanchéité) en combinaison avec des anneaux de tête (garnitures anti-débordement).

Le nombre de presse-étoupes (étapes), le matériau de la garniture et la pression du fluide à étancher dépendent des spécifications du produit et des manuels d’instructions du fabricant de la garniture.

2. Direction du mouvement des presse-étoupes et de l’arbre

Les presse-étoupes sont utilisés dans les utilisations suivantes, selon le sens du mouvement de l’arbre

Les presse-étoupes sont principalement utilisés pour l’étanchéité des arbres de pompes et de soufflantes.

Utilisés comme joints d’arbre pour les tiges de vannes, par exemple dans les vannes.

En plus de ce qui précède, ils sont également utilisés dans les joints d’arbre de diverses machines rotatives et machines à arbres alternatifs. Ils assurent l’étanchéité des liquides, des gaz et des poudres et contribuent à garantir le fonctionnement normal des machines et des équipements.

3. Combinaison de presse-étoupes

Les presse-étoupes pour pompes se composent de trois anneaux de garniture tressée et d’un anneau lanterne. Ces anneaux lanternes sont utilisés pour les raisons suivantes :

• Refroidissement et lubrification de l’arbre.
• Prévenir l’usure en expulsant le sable et les autres contaminants des presse-étoupes lorsqu’ils sont mélangés au fluide.

Empêcher l’air d’être aspiré par les presse-étoupes lorsque la pression du fluide tombe en dessous de la pression atmosphérique.
Les presse-étoupes sont sujettes à quelques fuites. Si elles sont utilisées pour sceller des machines, des équipements ou des matières dangereuses avec encore moins de fuites, un dispositif de scellement d’arbre tel qu’une garniture mécanique est utilisé.

4. Entretien des presse-étoupes

Les presse-étoupes peuvent s’user et perdre leur garniture au cours du fonctionnement à long terme de l’équipement, ce qui entraîne des fuites. Dans ce cas, il convient de resserrer l’écrou ou de remplacer les presse-étoupes. De plus, une fois qu’un chemin de fuite a été créé le long de l’arbre, il est difficile d’éliminer la fuite, même en resserrant l’écrou, de sorte que le remplacement est également nécessaire dans de tels cas.

Qu’est-ce qu’un limiteur de couple ?

Un limiteur de couple est un type d’accouplement doté d’une fonction de protection de l’équipement.

Outre la transmission de la force, les limiteurs de couple ont pour fonction de bloquer la transmission de la force à la source d’entraînement en faisant glisser le limiteur de couple au niveau de l’accouplement lorsqu’un couple dépassant la valeur spécifiée est appliqué à l’accouplement du côté de la charge.

Utilisations des limiteurs de couple

Les limiteurs de couple sont souvent utilisés dans les moteurs, par exemple dans les usines.

Les moteurs peuvent être à courant alternatif, à courant continu ou hydrauliques, mais ils sont souvent installés sur des moteurs relativement efficaces (car les coûts de maintenance sont élevés en cas de panne). Les limiteurs de couple sont également souvent utilisés pour des couples relativement faibles.

Comme la plupart des limiteurs de couple peuvent être réglés pour couper le couple, le même limiteur de couple peut être utilisé pour différents couples, à condition que les surfaces des brides soient adaptées au côté de la charge.

Principe des limiteurs de couple

La construction des limiteurs de couple varie d’un fabricant à l’autre. Certains déconnectent la source d’entraînement par la force du ressort en cas de surcharge, tandis que d’autres déconnectent la pièce d’accouplement en séparant les pièces métalliques qui sont en contact avec la pression.

Par exemple, une pièce métallique en forme de boule est soudée sous pression au moyeu d’un limiteur de couple. Lorsque le couple du côté de la charge dépasse une valeur définie, la boule est déconnectée du moyeu, ce qui coupe la transmission du couple entre le moyeu et la section du bossage. Le bord de l’accouplement est alors coupé. En cassant le bord de l’accouplement, la force du côté de la charge n’est pas transmise au côté de la source d’entraînement, ce qui protège l’équipement.

De plus, dans le cas de ce type de limiteur de couple, la surcharge ne peut pas être réutilisée car la bille qui a été pressée contre le limiteur de couple se détache et le limiteur de couple doit être remplacé. De nombreux limiteurs de couple sont adaptables aux sens de rotation avant et arrière.

Qu’est-ce qu’une boîte de contrôle ?

Les boîtes de contrôle sont des boîtes utilisées pour couvrir et stocker des équipements liés au contrôle.

Il existe une grande variété de produits disponibles dans différentes formes et matériaux pour répondre à différents besoins, en fonction de l’équipement à stocker, de l’objectif du stockage et du lieu d’utilisation. Il existe également une variété de noms utilisés en fonction de l’objectif et du matériau, tels que boîte de contrôle, boîte à cadre, boîte d’affichage, boîte de communication en plastique, boîte électrique, armoire étanche et boîte à ouverture/fermeture.

Le traitement des produits peut être personnalisé pour répondre aux différentes exigences, par exemple pour les produits qui doivent être confidentiels, ou pour ceux devant être résistants à l’eau et à la rouille.

Utilisations des boîtes de contrôle

Les boîtes de contrôle peuvent être utilisées pour une large gamme d’applications, en fonction de leur usage (environnement d’utilisation, contenu du matériel à stocker).

Les utilisations spécifiques sont les suivantes :

• Télécommunication : équipements de télécommunications, stations de base pour les communications de téléphonie mobile et points d’accès extérieurs.
• Contrôle de l’énergie électrique : les disjoncteurs, les unités de contrôle et les boîtes de tirage pour les travaux électriques.
• Équipements industriels : boîtes de contrôle FA, boîtiers de commutation et autres équipements industriels.
• Équipements extérieurs : les boîtes de jonction photovoltaïques, les équipements de mesure et de communication extérieurs.
• Boîtes de jonction à bornes, connexions de câbles d’alimentation pour machines-outils, etc.

Principe des boîtes de contrôle

Les boîtes de contrôle se déclinent en différents types afin de protéger les équipements dans lesquels elles sont intégrées du milieu environnant et de rendre leur état d’utilisation visible d’un seul coup d’œil. Il est donc important de choisir une boîte adaptée à son environnement de fonctionnement et à son application.

Les boîtes de contrôle sont généralement fabriquées en acier inoxydable, en fer, en acier ou en aluminium, mais selon l’application, elles peuvent également être fabriquées en résine dure ou en plastique. Les éléments importants de la construction et des spécifications sont l’étanchéité à l’eau, à la poussière et à l’air pour garantir la fiabilité. Toutefois, selon l’environnement dans lequel la boîte est utilisée, elle peut également devoir être antidéflagrante.

Un équipement électrique conducteur est souvent nécessaire, et certains types sont fabriqués en métal ou équipés des trous nécessaires au câblage. Les boîtes de contrôle sont aussi appelées boîtes de commutation, en particulier celles dont le bouton de l’interrupteur marche/arrêt du circuit et son indication sont montés sur le panneau avant de la boîte de contrôle.

Autres informations sur les boîtes de contrôle

1. Performance des boîtes de contrôle en matière de protection contre les explosions

L’une des caractéristiques importantes des boîtes de contrôle est sa performance en matière de protection contre les explosions. La performance antidéflagrante est un indice permettant d’empêcher l’inflammation des gaz ambiants ou les explosions même si l’équipement électrique intégré est court-circuité pour une raison quelconque et que des étincelles sont produites. Par exemple lorsque des gaz inflammables ou des produits chimiques sont manipulés dans une zone(= zone antidéflagrante).

Les boîtes de contrôle doivent être antidéflagrantes en fonction de l’environnement dans lequel elles sont utilisées.

2. Interrupteur marche/arrêt sur les boîtes de contrôle

Dans les équipements industriels FA, les boutons en forme de champignon pour la mise en marche et l’arrêt concernant le fonctionnement principal de l’équipement industriel FA sont disposés d’une manière facile à comprendre afin de réduire l’occurrence d’accidents du travail dus à des dysfonctionnements de la part des travailleurs. Beaucoup d’entre eux sont également équipés de voyants lumineux verts ou rouges.

Ces boîtes de contrôle sont également appelées “boîtes de commutation” et sont largement commercialisées avec l’interrupteur momentané intégré. D’autres boîtes de contrôle avec cartes de contrôle intégrées sont également disponibles avec un interrupteur marche/arrêt monté sur la face avant et des indicateurs permettant de visualiser d’un coup d’œil la valeur du courant et la tension appliquée.

Les équipements particulièrement importants sont dotés d’une porte verrouillable. Beaucoup de ces boîtes de contrôle peuvent ouvrir et fermer la porte par clé ou par authentification par numéro PIN ou carte PIN.

Qu’est-ce qu’une PROM ?

La PROM (anglais : Programmable Read Only Memory) est un type de mémoire semi-conductrice qui est une ROM inscriptible.

Il existe deux principaux types de mémoire à semi-conducteurs : la RAM (anglais : Random Access Memory), qui peut lire et écrire, et la ROM (anglais : Read Only Memory), qui ne peut que lire.

La RAM est une mémoire volatile qui perd ses données lorsque l’alimentation est coupée, tandis que la ROM est une mémoire non volatile qui ne perd pas ses données même si l’alimentation est coupée.

Il existe deux types de ROM : les ROM à masque et les PROM. Dans les ROM à masque, la valeur de sortie du transistor pour chaque bit de mémoire est fixée à la tension d’alimentation ou à la masse pendant le processus de fabrication du semi-conducteur, de sorte qu’elle ne peut pas être modifiée après la fabrication.

En revanche, les PROM sont les mêmes ROM non volatiles développées pour permettre l’écriture/la réécriture après la fabrication.

Utilisations des PROM

Les microcontrôleurs utilisés pour contrôler divers appareils ont un programme spécifique pour chaque appareil et doivent fonctionner lorsque l’appareil est mis sous tension ; les programmes sont donc stockés dans des ROM non volatiles et peu coûteuses.

À l’origine, les ROM à masque étaient utilisées comme ROM. Cependant, la période entre la finalisation du programme et l’achèvement de la fabrication est longue, ce qui rend difficile la réponse aux cycles plus courts de développement de nouveaux produits.

De plus, la nécessité de produire une grande variété de produits en petites quantités en raison de la diversification des besoins des consommateurs a également rendu nécessaire la fabrication de puces semi-conductrices séparées.

En revanche, les PROM peuvent être écrites même après que le programme a été débogué et finalisé. Cela raccourcit la période de développement en écrivant le programme juste avant la livraison du produit et développe de nouvelles variantes en ne changeant que le programme.

Principe des PROM

Les PROM peuvent être classées en deux grandes catégories : les OTPROM (One Time PROMs) et les EPROM (Erasable PROMs) ; les OTPROMs sont des PROMs qui ne peuvent être écrites qu’une seule fois, tandis que les EPROMs sont des PROMs qui peuvent être écrites plusieurs fois.

1. OTPROM

Les OTPROMs ont un fusible pour chaque bit de mémoire et, après expédition, certains fusibles peuvent sauter en appliquant sélectivement une haute tension. Le transistor connecté au fusible grillé et le transistor connecté au fusible non grillé ont une alimentation en courant différente, ce qui constitue la différence entre un 0 et un 1. Un outil spécial est nécessaire pour l’écriture.

Une fois qu’un fusible a été utilisé, il ne peut pas être restauré, il ne peut donc être écrit qu’une seule fois.

2. EPROM

Dans les EPROM, une région électriquement indépendante, appelée “floating gate”, est formée dans le processus de fabrication du transistor pour chaque bit de mémoire. En appliquant sélectivement une tension à la porte flottante pendant l’écriture, une charge électrique est stockée et la différence entre 0 et 1 est créée.

Lors de la réécriture, la charge de la mémoire dans la zone cible est effacée, puis réécrite. En fonction de la méthode d’effacement, il existe des EEPROMs UV et des EEPROMs.

UV-EPROM
Les EEPROM UV effacent la charge en exposant la zone de mémoire à la lumière UV (lumière ultraviolette). Les EEPROMs UV ont donc une fenêtre pour l’irradiation de la lumière UV sur le boîtier semi-conducteur.

EEPROMs
Les EEPROM permettent d’effacer et de réécrire des données en appliquant à la zone de mémoire une tension plus élevée que lors d’une lecture normale.

Autres informations sur les PROM

1. Élargissement des utilisations

Les premières PROM étaient coûteuses à fabriquer et leur utilisation était limitée mais leur utilisation se développe grâce aux progrès technologiques et à la production de masse, qui les a rendues moins chères.

En particulier, la mémoire flash (Flash ROM), un type d’EEPROM, a simplifié les circuits en permettant d’effacer une grande zone de mémoire en une seule fois, augmentant ainsi la capacité et la vitesse. De plus, la limite supérieure du nombre de réécritures est passée de dizaines à des millions de fois, élargissant l’utilisation de la non-volatilité. Elle est maintenant utilisée dans les SD, USB, SSD et HDD en tant que dispositif de stockage, ce qui en fait le pilier de la mémoire actuelle.

2. Perspectives d’avenir

À l’avenir, l’on s’attend à ce que les mémoires non volatiles, peu coûteuses et dont le nombre de réécritures n’est pas limité soient utilisées dans la pratique. Dans ce cas, par exemple, les PC n’auront plus besoin d’être démarrés et éteints : ils pourront être utilisés en allumant et éteignant simplement le courant, comme c’est le cas pour les appareils d’éclairage.