Essais & Simulations n° 137

MESURES Solution Des

MESURES Solution Des accéléromètres à faible coefficient thermique Quand les essais associent des températures extrêmes et variables, les accéléromètres doivent être thermiquement stables pour garantir un résultat fiable. De nombreux environnements de test en aéronautique nécessitent des accéléromètres spécifiquement conçus pour résister à de grandes variations de température tout en maintenant une sortie en vibration stable. Les applications typiques de mesure des vibrations sont les tests de composants dans des enceintes climatiques, les essais sur moteurs et les essais en vol. Lors de ces tests en conditions réelles, les données de mesure sont collectées à des températures extrêmes dans des environnements comportant souvent des niveaux de vibration aléatoires élevés. PCB Piezotronics a développé une série d’accéléromètres LTC (Low Thermal Coefficient), à faible coefficient thermique, qui présentent des avantages considérables dans des applications à fortes variations de température. Ces accéléromètres se caractérisent par une construction thermiquement stable et de larges plages de température de fonctionnement. Leur intérêt, le coefficient de sensibilité à la température, est le pourcentage d’évolution de sensibilité par le degré de variation de température, mesuré en %/°C. Leur conception permet une très faible variation de sensibilité lors de gradients thermiques ! En conditions réelles, les pièces internes des accéléromètres peuvent subir une dilatation ou une contraction thermique sollicitant une précharge de l'élément sensible et la modification du niveau de signal de l’accéléromètre. La figure 1 illustre l’incidence de la température sur l’écart de sensibilité des accéléromètres piézoélectriques. Les données montrent la stabilité accrue d’un accéléromètre LTC - à faible coefficient thermique - comme le modèle 339A30, sur une large plage de températures, avec un coefficient de température inférieur à 0,02% / °C, en comparaison aux conceptions céramiques. Souvent, les essais de vibrations aléatoires comportent des chocs mécaniques à haute fréquence, provoquées par les impacts métal sur métal de l'article à tester. Ces impacts ne font pas vraiment Figure 1 : Comment la température peut affecter la déviation de sensibilité d’un accéléromètre piézoélectrique partie de la mesure de vibration, mais peuvent amener les accéléromètres à entrer dans un état de saturation après surcharge, période pendant laquelle l'acquisition de données significatives n'est pas possible. La saturation de l'amplificateur se produit quand un accéléromètre est excité en dehors de la plage de mesure recommandée, lorsqu'il approche sa fréquence de résonance. Pour atténuer les effets de ces surcharges haute fréquence, PCB Piezotronics a 24I ESSAIS & SIMULATIONS • N°137 • mai 2019

mesures intégré aux accéléromètres LTC un filtre passe-bas qui garantit la précision des données dans la gamme de fréquences considérée et minimise les risques de saturation de l'amplificateur. Le filtre passe-bas laisse passer les signaux dont les fréquences sont inférieures à la fréquence de coupure spécifiée et atténue les signaux dont la fréquence est supérieure à la valeur de coupure. Les accéléromètres LTC – à faible coefficient thermique - de PCB Piezotronics présentent des sensibilités comprises entre 10 et 100 mV / g, une plage de fréquences de l’ordre de 1 Hz à 10 kHz et des températures de fonctionnement entre -73 et +163 ° C. Ils sont hermétiquement scellés dans des boîtiers en titane et disponibles dans un certain nombre de configurations de montage pratiques telles que les versions à goujon, adhésives et à trou traversant (Figure 2), en fonction de l’application souhaitée. ● Figure 2 : Accéléromètres à faible coefficient thermique PCB Piezotronics Banc d’essais haute-fréquence pour support moteur Banc de tests permettant de mesurer la raideur dynamique et le facteur de perte de supports élastomères, avec une plage de fréquence allant de 50 Hz à 3 000 Hz, et une précharge pouvant être comprise entre 0 et 5 000 N. Solution clé-en-main bénéficiant de notre expérience en expertise et en conception de banc d’essais. www.ahlersheinel.de © Fraunhofer LBF, Darmstadt m+p international Sarl 5, rue du Chant des Oiseaux 78360 Montesson Tél. : +33 130 157874 sales.fr@mpihome.com www.mpihome.com Essais & siMUlatioNs • N°137 • mai 2019 I25