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Analyseurs de bruit et vibration : le guide pratique

Les précisions des experts OROS

Analyse vibratoire: le guide pratique
Analyse vibratoire: le guide pratique

L’acquisition, l’analyse et la génération de résultats sont vos objectifs en matière de mesure de bruit et de vibration ? L’automobile, l’aéronautique et le spatial, l’énergie, la production et automatismes, sont tous concernés par ces objectifs. Quels sont les enjeux et les applications de l’analyse de bruit et vibration en milieu industriel ? Quels sont les instruments de référence pour les professionnels ? OROS, spécialiste de l’instrumentation de mesure apporte ici son éclairage d’expert sur les analyseurs de bruit et de vibration. 

Analyse de bruit et de vibration : secteurs industriels et applications

Analyse de bruit et de vibration : secteurs industriels et applications
Analyse de bruit et de vibration : secteurs industriels et applications

Energie et Process :

Que la source d’énergie soit l’eau, le charbon, le gaz ou le vent, mesurer les vibrations efficacement et précisément est un facteur clé sur les turbines: que ce soit chez les opérateurs, chez les fabricants, ou par des sociétés de services tiers.
Les tests de recettes doivent être menés avec la meilleure efficacité possible. Dans ces cas, les tests couvrent des montées en régime, des arrêts machines ou des mesures en charge et les données dynamiques autant que statiques sont calculées et collectées.

Les applications principales des analyseurs de bruit et de vibration sont les suivantes :

Analyse de machines tournantes : paliers fluides, roulements à billes, engrenages, analyse de torsion, equilibrage.

Dynamique des structures : ODS (déformées opérationnelles), test d’impact sur les bobinages de stator, analyse de structures des aubes, amortissement, isolation, transmission.

Analyse acoustique : puissance acoustique et analyse d'octave.

Automobile :

Les bruits et vibrations dans le secteur automobile représentent d’incontournables enjeux concurrentiels. Des bruits et vibrations (NVH) excessifs peuvent engendrer de nombreuses conséquences et impacter négativement l’image du produit et influencer les ventes. Pour contrecarrer ces problèmes, les fabricants automobiles ainsi que leurs sous-traitants sont en recherche permanente du meilleur équipement disponible sur le marché.

Les applications principales des analyseurs de bruit et de vibration sont les suivantes :

-          Analyse des éléments tournants : boites de vitesse, analyse de torsion, transmission hybrides, équilibrage…

-          Dynamique des structures : couplage, analyse modale, optimisation d’usinage.

-          Mesure de bruit : niveaux et puissances acoustiques, localisation de source par intensité acoustique, qualité acoustique.

Production et automatismes :

La production et plus particulièrement l’usinage et les automatismes, génèrent des bruits et vibrations. Ils peuvent altérer la qualité des biens produits.

Les bruits et vibrations ont de multiples sources dans une machine. Ils peuvent provenir des résonances structurelles ou torsionelles des transmissions ou encore de vitesses ou forces inadaptées.

Les applications principales des analyseurs de bruit et de vibration sont les suivantes :

-          Dynamique des structures : amortissement et isolation, optimisation d’outils de coupe, analyse modale expérimentale.

-          Analyse des éléments tournants : analyse de torsion.

Marine :

L’industrie navale exige des navires de plus grande capacité, plus performants et plus rapides. Les systèmes de propulsion les plus modernes (moteurs électriques, turbines) ainsi que les technologies liées à la structure nécessitent des mesures de vibrations. Les enregistreurs classiques ou les analyseurs basiques ne suffisent pas à répondre à ce niveau d’exigence en termes d’acquisition, de traitement temps réel et d’outil logiciels d’exploitation.

Les applications principales des analyseurs de bruit et de vibration sont les suivantes :

-          Analyse d’éléments tournants: boîtes de vitesse, paliers, analyse de torsion.

-          Dynamique des structures : déformées opérationnelles, analyse modale.

-          Analyse de bruit : discrétion acoustique.

Aéronautique et spatial :

Les mesures d’aéronefs (avions, hélicoptères, drones, lanceurs et satellites) engendrent des coûts importants liés à la sécurité. Au stade de la qualification d’une aile ou d’un satellite, les mesures nécessitent un grand nombre de voies (> 500) et ne peuvent être rééditées. Les données doivent être stockées de façon sécurisée.

Les applications :

-          Analyse d’éléments tournants : bancs d’essai réacteurs, transmissions d’hélicoptère.

-          Analyse de bruit : bruit cabine, puissance acoustique.

-          Dynamique des structures.

-          Analyse de vibration générale : enregistrement en vol, tests de fatigue.

Les analyseurs de bruit et vibration en perpétuelle évolution

Les analyseurs de bruit et vibration en perpétuelle évolution
Les analyseurs de bruit et vibration en perpétuelle évolution

Ce sont des instruments de mesure dont la conception et la fabrication sont élaborées à  partir de technologies de pointe. De 2 à 32 voies par chassis, ils offrent des analyses précises en temps réel. Associés à un enregistreur autonome, ces instruments sont parmi les outils de mesure les plus avancés de l’industrie.

La portabilité est importante : Quel que soit l’environnement de mesure (laboratoire, terrain, embarqué), la robustesse de ces instruments permet de réaliser des mesures sur site dans les meilleures conditions avec le meilleur rapport poids / nombre de voies. Tous sont équipés d’une batterie interne, assurant une grande autonomie.

Exigence de flexibilité : Les analyseurs peuvent être utilisés dans des configurations distribuées et/ou grand nombre de voies en chaînant les instruments. Ces configurations peuvent mesurer jusqu’à 1000 voies. La facilité à déployer les instruments autour de grandes structures optimise votre travail quotidien tout en oubliant le casse-tête de la gestion des câbles.

L’analyse temps réel : Les analyseurs intègrent des processeurs de calculs. Cette puissance locale garantit des résultats valables et immédiats pour toutes vos applications, même pour les plus exigeantes.

L’interface de l’instrument est confiée à une plateforme logicielle sur PC. 

La même interface est utilisée pour toutes les étapes : enregistrement, post-analyse. Ce logiciel est la base de votre environnement de travail.

L’acquisition, l’analyse et l’extraction de données sont des tâches qui demandent de la précision. L’accès aux réglages et aux résultats exige simplicité, rapidité et clarté. Vous pourrez organiser votre PC avec des bases de données, des préférences et configurations que vous prédéfinirez vous-même.

Cette plateforme logicielle couvre l’ensemble des applications avec des modules applicatifs : machines tournantes, dynamique des structures, acoustique industrielle.

Les instruments de mesure OROS : la génération Teamwork

Les instruments de mesure OROS : la génération Teamwork
Les instruments de mesure OROS : la génération Teamwork

Cette année, OROS complète sa gamme Teamwork avec l’analyseur OR35 Teamwork. Il en résulte un outil fondateur pour les services de mesures, les centres de tests et les équipes de service à la machine. Quel que soit l’activité, R&D, recette ou diagnostic, l’OR35 Teamwork apporte la bonne réponse à chaque niveau de l’organisation de l’entreprise.

Qu’il soit technicien ou ingénieur, chaque utilisateur apprécie la puissance de la multi-analyse en temps-réel couplée à une précision inaltérable en toutes circonstances. Le concept unique de 8+2 voies combine entre eux tachymètres et trigger haute vitesse et voies analogiques pour offrir une plus large palette d’applications que les traditionnels instruments à 8 voies. La facilité à déployer les instruments autour de grandes structures optimise leur travail quotidien tout en oubliant le casse-tête de la gestion des câbles.

Les responsables d’essais et mesures apprécient la gestion de flotte qui assure une disponibilité constante des ressources de mesures matérielles et logicielles. Leur efficacité est renforcée avec la gestion de données intégrée qui s’affranchit des bases de données classiques pour fluidifier le partage, l’archivage et l’exploration des données.

Les décisionnaires et acheteurs améliorent sensiblement les résultats de leurs organisations grâce à une meilleure maîtrise budgétaire reposant sur  la modularité de l’offre matérielle et logicielle et sur une meilleure productivité des mesures.

+ d'information ici

La conclusion de l’expert, OROS

La conclusion de l’expert, OROS
La conclusion de l’expert, OROS

Comment caractérisiez-vous les enjeux de l’analyse du bruit et vibration ?

Plus que jamais les mesures de bruit et vibration sont un enjeu majeur du monde industriel.

L’exigence de qualité conduit les acteurs à maximiser leur efficacité au quotidien. Dans le monde de l’automobile ou de l’aéronautique, la différentiation des produits s’est déplacée de la fonctionnalité vers le confort. Les caractéristiques NVH (Noise, Vibration & Harshness ; bruit, vibration et dureté en français) doivent être soigneusement élaborées au travers de mesures répétées pour arriver à une signature confortable et reconnaissable de la marque. C’est valable pour une immense majorité des biens produits comme les automobiles et les avions en passant par les ascenseurs ou les climatisations de nos bureaux. Ils doivent tous être mesurés et ajustés au cours de la phase R&D pour être compétitifs. Ces essais sont coûteux et critiques. L’instrumentation utilisée a une influence notable sur ces coûts, voire les risques d’erreurs. Aujourd’hui c’est la productivité de mesure, la capacité à s’adapter rapidement à de nouveaux produits, la fiabilité opérationnelle et métrologique qui font la différence.

L’autre enjeu c’est la continuité opérationnelle, avec 2 facettes.

La première concerne les industries de grandes séries (auto, produit blancs…) qui doivent produire des produits fiables. Les vibrations provoquent des fatigues prématurées (rupture), des mauvaises qualités d’usinage (dégradation d’aspect, dimensionnement incorrect) qui sont le véritable cauchemar des responsables de production. Depuis quelques années, les outils de mesure de bruit et vibrations automatisés sont utilisés pour traquer ces problèmes et les résoudre avant qu’ils n’impactent la production.

La deuxième réside dans la maintenance prédictive qui permet de détecter préventivement les pannes à venir grâce aux bruits et vibrations générés par les machines critiques (énergie, processus, chimie). Ces diagnostics réguliers préviennent les pannes qui vont bloquer l’outil de production pour une durée indéterminée (approvisionnement des pièces, relance du processus, etc…) en générant des coûts exorbitants et non planifiés.

Les instruments de mesures d’aujourd’hui doivent répondre sur le terrain en s’adaptant à une multitude de situations différentes. Portabilité et flexibilité en sont les maitres mots.

Comment aider un professionnel à choisir le bon instrument ?

Comme tout choix, il faut avant tout bien définir ce que l’on attend du service ou du produit. Dans le cas des bruits et vibrations c’est avant tout l’instrument en tant que système de mesure et le logiciel en tant que mode d’analyse des signaux qu’il faut cerner.

Le périmètre fonctionnel et ergonomique dépend principalement de l’utilisation que l’on va en avoir. Cependant, il y a une caractéristique incontournable, c’est la qualité métrologique. Sans elle pas de comparaison possible entre 2 mesures, pas d’étalonnage, pas de résultats tangibles.

Pour le reste il faut évaluer les critères qui vont maximiser votre productivité avec l’instrument :

Pour un laboratoire ou un centre d’essai où l’on partage les appareils, c’est la capacité à combiner les analyseurs et les outils d’échange de données qui seront primordiaux. Eviter les solutions de gestion de données fermées et/ou dépendantes de base de données. Une gestion de données comme le « DataSet Management » d’OROS est entièrement ouverte (configurable depuis l’instrument) et totalement indépendante des services informatiques.

Pour du service sur machines industrielles c’est à la portabilité (sacoche, poids, batterie, réduction des câbles, robustesse) qu’il faudra porter son attention. Attention, seuls certains systèmes portables, comme OROS assurent une reproductibilité inaltérée par l’environnement de mesure.

Un analyseur de bruit et vibration fait beaucoup de calculs (traitement de signal) avant de délivrer un résultat. La capacité de traitement va fortement impacter la productivité de votre activité. Choisissez un système temps-réel qui délivre des résultats en même temps que la mesure pour sécuriser et accélérer l’accès à vos résultats. Les instruments OROS intègrent intègre des DSPs temps réel. Cette puissance de calcul locale garantit des résultats valables et immédiats pour toutes les applications, même pour les plus exigeantes.

Enfin sachez que les durées de vie de ces produits sont relativement longues (en moyenne 8 ans pour les produits OROS). La compatibilité des futurs systèmes (matériels et logiciels) avec vos données et les matériels existants deviendra un véritable cauchemar si vous attendez le renouvellement pour la vérifier.  Demandez simplement quel est l’âge des derniers modèles supportés. Par exemple les logiciels 2016 d’OROS sont toujours compatibles avec les instruments sortis en 2000.

Quels types de services proposez-vous pour accompagner vos clients dans leur besoin d’analyse de bruit et de vibration ?

En tant que spécialiste des mesures de bruit et vibrations, OROS s’appuie sur un vaste réseau de partenaires et d’experts qualifiés, pour vous accompagner dans la résolution de vos problématiques de bruit et vibrations.

Bénéficiez de tout le savoir-faire et l'expertise OROS pour optimiser vos mesures et essais selon vos besoins.

Chez vous ou partout en France, nous dispensons des formations dédiées à la mesure acoustique et vibratoire.

Nos équipes d'experts sont à votre disposition pour vous accompagner lors de vos mesures. Cet accompagnement est la garantie d'obtenir le meilleur de votre équipement OROS. Selon votre degré de connaissances et de compétences, notre département Services vous propose une offre adapatée toujours au plus juste de vos besoins :

Formation initiale : installation, configuration et connaissances de base

Formation avancée : connaissances avancées et fonctions spécifiques

Application personnalisée avec nos spécialistes et notre réseau de partenaires qualifiés

Assistance dans vos mesures : optimisez l’utilisation du système sur site. Audit et recommandations pour l’analyse et la gestion de vos données

Expertise en diagnostic : bénéficiez de l'expertise OROS dans vos campagnes de mesures. Nos experts rejoignent votre équipe et vous guident dans la résolution de vos problématiques de bruits et vibrations. Nous vous aidons à optimiser et à améliorer vos procédures de tests. Un diagnostic sur site ? Une caractérisation de prototype ? Nous pouvons prendre entièrement en charge votre campagne de mesure.

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