Détection d’enveloppe
Lorsque vous appuyez sur le bouton Config. d’une fonction mathématique Détection d’enveloppe, la fenêtre suivante s’ouvre :
La détection d’enveloppe est une procédure pour la détection précoce des défauts sur des roulements. La détection d’enveloppe a plusieurs étapes, et à chaque étape, les paramètres doivent être définis :
Type de calcul définissant le principe de la détection.
- Filtrage - utilise la procédure de filtrage pour le calcul de l’enveloppe. Le filtrage est une procédure standard pour le calcul de l’enveloppe utilisée également dans d’autres implémentations.
- Détection de pic - utilise la procédure de détection des valeurs crêtes du signal. La détection de crête est une procédure qui calcule les amplitudes de façon plus précise que le filtrage.
- Passe-bande - case à cocher permet d’activer ou de désactiver la première étape de calcul le filtrage passe-bande.
Un accéléromètre mesure l’ensemble de la gamme de fréquence et acquiert les défauts d’équilibrage, d’alignement et d’autres défauts de la machine. Les défaults de roulement ont très peu d’énergie et, par conséquent, ont une faible contribution dans l’ensemble du spectre de fréquences.
Lorsqu’un défault de roulement se produit, il va produire un tintement à une fréquence qui correspond à sa fréquence naturelle. Ce tintement va se répéter à chaque fois qu’une partie endommagée de la bille frappe l’anneau ou vice versa. Vous devez aussi savoir que l’anneau intérieur, la bague extérieure, la cage et les billes ont différentes fréquences périodiques qui dépend de la géométrie des roulements et de la fréquence de rotation.
Pour se concentrer uniquement sur ces hautes fréquences du tintement, vous devez analyser le spectre en fréquences original. Nous avons généré une onde sinusoïdale n ajoutant un petit tintement à 10 kHz. Dans le domaine fréquentiel, nous ne voyons pas la fréquence de répétition du tintement, mais seulement une onde sinusoïdale principale (pouvant venir du déséquilibrage) et un phénomène à très haute fréquence provenant du palier.
Le filtrage passe-bande dans le détecteur d’enveloppe doit être configuré pour supprimer tous les composants sauf le tintement du roulement. Cela peut généralement être trouvé autour de 10 kHz. Dans l’exemple, nous avons défini la limite de fréquence inférieure à 6 kHz, et la limite supérieure à 12 kHz afin d’obtenir toute l’énergie. Le signal après filtrage à chercher dans l’image sur la droite.
Seule la haute fréquence reste, mais nous n’avons toujours pas vu la fréquence avec laquelle le tintement se répète. Nous avons donc à appliquer la détection d’enveloppe sur le signal. L’enveloppe va dessiner une courbe autour des pics du signal, générant seulemnt une partie positive des données. Pour obtenir une amplitude correcte, vous devez choisir la bande de fréquence de l’enveloppe. Les roulements ont généralement des fréquences typiques jusqu’à 500 Hz et vous devez également supprimer la composante continue afin de voir un beau spectre. Après ce filtre le signal ressemble à ceci et le spectre de fréquences du signal d’enveloppe révèle la fréquence des tintements.
C’était un cas simulé, pour voir la procédure mathématique liée à ce calcul. En réalité, le signal va ressembler à ceci. Pas grand chose à voir à partir du signal temporel, mais avec le calcul des fréquences caractéristiques, la fréquence de l’anneau extérieur est nettement visible dans la FFT du signal d’enveloppe.
L’image suivante montre les dommages caractéristiques d’une bague extérieure d’un roulement de grandes dimensions (avec l’aimable autorisation de Kalmer d.o.o. Trbovlje).
