Les défis de la mesure des vibrations à haute température
Depuis plus de 40 ans qu’elle fabrique des accéléromètres, DJB Instruments constate une augmentation progressive des demandes de mesures de vibrations dans des environnements à des températures de plus en plus élevées, que ce soit dans les secteurs de l’automobile, de l’aérospatial ou de l’industrie en général.
Les applications courantes nécessitent souvent une tenue en température à +400 °C et dans des cas extrêmes tels que les mesures sur lignes d’échappement et turbocompresseurs, elle peut atteindre +900°C. Ces conditions ne doivent pas être prises à la légère et représentent des environnements véritablement très difficiles pour tout capteur. En effet dans de telles plages de températures, les matériaux constituant les capteurs changent de manière dimensionnelle et dynamique.
• Couplage mécanique de la masse sismique et de l’élément en céramique piézoélectrique - cela signifie qu'il n'y a pas d’utilisation d’adhésifs.
• Utilisation de métaux tels que l’Inconel pour le corps de l’accéléromètre.
• Câbles avec gaine intégrale en acier inoxydable ou en Inconel
• Connecteurs scellés verre sur metal
Les capteurs de DJB utilisant la technologie actuelle des matériaux comprennent des accéléromètres à charge pouvant atteindre +450 °C et plus, ils utilisent des céramiques piézoélectriques haute température et ils sont principalement utilisés dans les applications industrielles et aérospatiales pour la surveillance et la maintenance conditionnelle des machines/systèmes/moteurs.
La technologie IEPE a progressé au point où la plupart des accéléromètres monoaxiaux et triaxiaux peuvent désormais être utilisés jusqu'à +185 °C, une avancée significative par rapport à la norme de +125 °C restée longtemps en vigueur. Cette étape a nécessité le développement d’une nouvelle électronique fournissant une tension de repos stable pour maximiser la plage dynamique mesurable aux températures maximales.
Pour les applications les plus extrêmes telles
que les mesures sur lignes d’échappement moteur, turbocompresseurs, une solution unique avec refroidissement par eau permet de monter l’accéléromètre triaxial directement sur la surface pouvant atteindre +900°C, le simple flux d’eau constant fourni par une pompe de lave-glace à faible coût, maintient les éléments du cœur du capteur en dessous de leurs limites opérationnelles. Cette solution permet qu’une version IEPE soit également disponible. Introduit dans les années 90, cette solution unique est devenue la norme de l’industrie en matière d’essais sur lignes d’échappement moteur, turbocompresseurs et son développement continue d’élargir la plage opérationnelle.
Voici un lien direct vers les accéléromètres haute temperature.
Alors, qu'en est-il de l'avenir ? ... La prochaine génération d'accéléromètres piézoélectriques est déjà en cours de développement, non seulement avec la technologie sans fil mais aussi avec l’apport d’une toute nouvelle famille de matériaux piézoélectriques pour offrir des conditions de fonctionnement à des températures de plus en plus élevées. Les exigences du marché spécifient déjà + 600 °C pour les mesures de vibrations, mais également des environnements de pression dynamique importante provoquée par des explosions par exemple. DJB se retrouve désormais à devoir travailler dans le domaine de la science des matériaux, une étape essentielle pour maximiser la pertinence de la capacité de la technologie piézoélectrique à répondre à ces nouvelles problématiques.
Si vous avez une application très délicate qui pourrait tirer parti d'accéléromètres haute température ou si une nouvelle exigence spéciale se profile à l’horizon, contactez-nous. Plus nous disposons d'informations sur les besoins en cours ou à venir, mieux nous serons en mesure de développer les bonnes solutions.
DJB Instruments, par téléphone 03 29 86 51 24 ou par courriel sales.france@djbinstruments.com