Qu’est-ce qu’un accéléromètre ?
Un accéléromètre est un appareil qui mesure l’accélération, c’est-à-dire le taux de variation de la vitesse par unité de temps.
Les accéléromètres peuvent mesurer l’accélération d’un véhicule ou les vibrations d’une machine. Ils peuvent également collecter et stocker des informations sur les vibrations et l’inclinaison.
Les accéléromètres se répartissent en quatre grands types : piézoélectriques, asservis, à jauge de contrainte et à semi-conducteur.
Utilisations des accéléromètres
Les accéléromètres sont utilisés dans de nombreux domaines, notamment dans l’industrie automobile, l’industrie de transformation et l’industrie électronique. Dans l’industrie automobile, ils sont utilisés pour tester les moteurs. De plus, ils sont souvent installés à des fins de recherche et de développement de véhicules et pour la détection d’anomalies.
Lorsqu’ils sont utilisés comme vibromètres, ils sont installés pour surveiller les vibrations anormales sur les équipements rotatifs. Les pannes soudaines des équipements rotatifs entraînent directement une augmentation des coûts, c’est pourquoi la surveillance des vibrations permet de prévenir les pannes avant qu’elles ne se produisent. Dans les grands équipements industriels, les accéléromètres sont également utilisés pour le contrôle de la qualité des produits en transit.
Les accéléromètres sont depuis longtemps utilisés comme vibromètres pour mesurer et tester les vibrations. Depuis quelques années, ils sont intégrés dans les smartphones et sont également utilisés dans les podomètres et les applications de santé.
Principe des accéléromètres
Les principes selon lesquels les accéléromètres peuvent mesurer les vibrations et l’accélération dépendent du type d’accéléromètre.
1. Accéléromètres piézoélectriques
L’accélération est détectée lorsque l’élément piézoélectrique à l’intérieur du capteur se dilate et se contracte sous la pression causée par l’accélération, libérant une charge électrique.
2. Accéléromètres asservis
Ils se composent d’une bobine, d’un aimant et d’un pendule. Le mouvement du pendule dû à l’accélération fait que la bobine produit de l’électricité, qui est mesurée et convertie en accélération.
3. Accéléromètres à jauge de contrainte
La déformation est générée par la force d’inertie exercée sur le poids interne sous l’effet de l’accélération, et la déformation est détectée par la jauge pour mesurer l’accélération.
4. Accéléromètres à semi-conducteurs
Un condensateur composé d’électrodes mobiles est incorporé dans un semi-conducteur. L’accélération est mesurée lorsque la capacité du condensateur change en raison de la flexion des électrodes mobiles causée par l’accélération.
Comment fixer l’accéléromètre ?
La méthode de fixation a un effet significatif sur la précision des mesures effectuées à l’aide d’accéléromètres. Il existe cinq méthodes principales de fixation des accéléromètres.
1. Fixation par vis
Il s’agit de la méthode de fixation la plus idéale : une fine couche de graisse est appliquée sur l’objet à mesurer pour en accroître la rigidité, puis il est serré au couple spécifié.
2. Fixation à l’aide d’un agent de collage
Un agent cimentaire est appliqué sur l’objet à mesurer pour le fixer en place.
3. Fixation de la rondelle isolante
Utilisée pour isoler l’objet à mesurer du capteur.
4. Fixation par aimant
Utilisé comme méthode de fixation simple lorsque l’objet à mesurer est magnétique.
5. Fixation de la sonde manuelle
Utilisée lorsqu’il n’est pas possible de fixer la sonde avec des vis, ou lorsqu’une inspection rapide est nécessaire. Fixez le câble de manière à ce qu’aucune force excessive ne soit appliquée à la connexion de l’accéléromètre.
Autres informations sur les accéléromètres
Mesure des vibrations à l’aide d’accéléromètres
Les vibrations sont mesurées à partir de trois paramètres : le déplacement, la vitesse et l’accélération. Les accéléromètres sont utilisés comme l’un des capteurs de mesure. Parmi les capteurs de vibrations, les accéléromètres piézoélectriques se caractérisent par leur capacité à couvrir une large gamme de fréquences.
Les vibrations mécaniques sont définies par la norme japonaise JIS comme “un changement temporel de la magnitude d’une quantité représentant le mouvement ou le déplacement d’un système mécanique qui répète alternativement un état supérieur ou inférieur à une certaine valeur moyenne ou de référence”.
L’analyse de fréquence est largement utilisée pour analyser les vibrations. Il s’agit d’une méthode permettant de déterminer quelles fréquences la forme d’onde mesurée contient et à quelle intensité chaque fréquence est présente.