Qu’est-ce qu’un tachymètre ?
Un tachymètre est un instrument de mesure qui mesure le nombre de tours ou la vitesse de rotation d’un objet en mouvement rotatif.
Bien que la vitesse de rotation soit à l’origine exprimée comme une vitesse angulaire, elle est souvent exprimée industriellement comme le nombre de révolutions dans une certaine période, comme les révolutions par minute (tr/min), de sorte que les instruments qui mesurent la vitesse de rotation sont généralement appelés tachymètres.
Il existe deux types de tachymètres : ceux qui mesurent par contact avec un objet en rotation et ceux qui mesurent sans contact. Les tachymètres à contact pressent le contacteur directement contre l’objet en rotation pour une mesure rapide. Les tachymètres sans contact mesurent en apposant une marque réfléchissante sur l’objet en rotation ou en fixant un capteur. Les objets tournant à grande vitesse et les objets à haute température peuvent également être mesurés.
Un tachymètre est principalement utilisé pour l’entretien des équipements rotatifs et pour mesurer la vitesse de rotation des moteurs, des générateurs, des turbines, etc.
Utilisations des tachymètres
Les tachymètres mesurent le nombre de rotations ou la vitesse de rotation d’objets en rotation par des méthodes avec ou sans contact. Les exemples incluent les moteurs et autres moteurs à combustion interne, les moteurs, les générateurs à turbine, les équipements de réfrigération et une large gamme d’autres produits industriels. Un exemple familier est le régime du moteur affiché sur le tableau de bord d’une automobile.
Principe des tachymètres
Les tachymètres sont classés en deux grandes catégories : les tachymètres mécaniques et les tachymètres électroniques. Les tachymètres mécaniques sont utilisés depuis l’Antiquité et combinent un mécanisme d’engrenage décimal pour compter les tours et un mécanisme de chronométrage pour faire fonctionner le mécanisme pendant une certaine période. Il mesure le nombre de tours effectués dans un temps donné.
Les tachymètres à contact se composent principalement d’un aimant permanent, d’une bobine de détection et d’un circuit magnétique. La bobine détecte une tension induite proportionnelle à la variation du flux magnétique provoquée par la rotation. Cette tension est convertie et utilisée comme signal de sortie de la rotation. Les instruments qui mesurent et indiquent en permanence la valeur instantanée de la vitesse de rotation, c’est-à-dire la vitesse angulaire, convertissent la vitesse angulaire en d’autres grandeurs physiques manipulées efficacement qui lui sont proportionnelles, telles que la force centrifuge, la force visqueuse du fluide ou la force électromotrice due à l’induction électromagnétique.
Il existe de nombreuses méthodes de tachymètre sans contact. La méthode de la marque réfléchissante compte la lumière réfléchie par un ruban réfléchissant sur le corps en rotation. En revanche, la méthode de la force magnétique détecte les variations du champ magnétique d’un aimant placé sur le corps en rotation. La méthode du capteur compte les signaux émis par un capteur fixé au corps rotatif. Il existe plusieurs types de capteurs, notamment optiques, magnétiques et à induction électromagnétique.
Types de tachymètres et méthodes de mesure
Les tachymètres sont classés par type de contact, type sans contact, type à double usage, type de capteur, etc.
1. Tachymètres à contact
Le type mécanique est utilisé en s’appuyant sur le centre d’un arbre en rotation. Il utilise des engrenages pour compter le nombre de tours effectués à un moment donné. L’appui sur le bouton-poussoir prend généralement 3 secondes, et le nombre de processus est affiché en tr/min. Il existe différents types de compteurs électroniques. La vitesse de rotation peut être lue directement en appuyant les tachymètres de poche sur le centre de l’axe de rotation.
Lorsqu’un anneau de vitesse circonférentiel est fixé aux tachymètres et pressé contre la surface circonférentielle de l’arbre en rotation, la vitesse circonférentielle peut être mesurée. Il est dangereux d’utiliser des tachymètres à contact pour mesurer des équipements tournant à grande vitesse. Il est plus sûr de l’utiliser pour des vitesses faibles.
2. Tachymètres sans contact
Il existe différents types de tachymètres sans contact, tels que les tachymètres à marque réfléchissante, les tachymètres magnétiques et les tachymètres à capteurs. Les méthodes d’affichage sont analogiques et numériques. En général, des sorties analogiques et numériques sont fournies. Dans les deux cas, le signal de rotation détecté est amplifié et converti en tension continue pour être utilisé comme signal de sortie de rotation.
Dans la méthode de la marque réfléchissante, un ruban réfléchissant est fixé sur la circonférence extérieure de l’axe de rotation, et une lumière rouge visible ou une LED est émise par les tachymètres pour compter la lumière réfléchie par la marque réfléchissante. La lumière réfléchie par la marque réfléchissante est comptée, convertie en nombre de tours et affichée sur l’écran. La plage de mesure varie en fonction du nombre de bandes réfléchissantes. La distance de détection est d’environ 20 à 300 mm. Les méthodes magnétiques sont des tachymètres qui magnétisent un arbre en rotation et détectent les variations du flux magnétique.
3. Tachymètres avec ou sans contact
Les tachymètres sans contact peuvent être convertis en tachymètres à contact en fixant un adaptateur de contact et un contacteur rotatif à la tête des tachymètres sans contact de type pratique.
4. Tachymètres à capteur
Ce type de tachymètre compte en attachant des capteurs à l’arbre en rotation. Il existe des capteurs optiques, magnétiques, à induction électromagnétique et d’autres types. La plupart d’entre eux sont des types sans contact.
5. Tachymètres de type optique
Il s’agit d’une méthode dans laquelle un disque avec une fente est monté sur un corps rotatif, la lumière est incidente et le nombre de fentes passant à travers le disque est compté. Le temps de réponse est rapide.
6. Tachymètres de type magnétique
Un aimant est fixé au moteur pour détecter les variations du champ magnétique causées par la rotation. Le tachymètre magnétique est résistant à l’eau, à l’huile et à d’autres contaminants. Il peut être utilisé dans des environnements sujets à la contamination, tels que les machines à coudre industrielles et les machines-outils.
7. Tachymètres à induction électromagnétique
Cette méthode détecte les variations du champ magnétique lorsque la bobine du capteur passe à travers une projection sur le corps en rotation. Cette méthode convient à la mesure de la rotation à grande vitesse. Cette méthode est utilisée pour les systèmes ABS dans les automobiles. Il existe aujourd’hui des tachymètres FFT qui estiment et mesurent la vitesse de rotation en détectant les vibrations et le bruit, sans capteur de rotation ni autre équipement spécial.