SPM®
Le terme SPM est l’abréviation de Shock Pulse Method, qui est une technique brevetée utilisant les signaux générés par les éléments tournants des roulements, elle est aujourd’hui considérée comme méthode de référence de la surveillance conditionnelle des machines. Depuis son invention en 1969, cette méthode a été améliorée dans son utilisation et a permis d’autres applications telles que la lubrification. Cette technique est désormais une méthode incontournable dans le cadre de la surveillance conditionnelle des roulements des machines tournantes.
Différence entre onde de choc et vibration
Considérez que vous avez une bille métallique qui heurte une barre en acier. Au moment de l’impact, une onde de pression se diffuse dans les deux éléments (1). L’onde est transitoire (rapidement amortie). Lorsque le front d’onde atteint le capteur d’onde de choc, elle crée une oscillation amortie de la masse de référence du capteur. L’amplitude du pic est fonction de la vélocité de l’impact (v). Durant la deuxième phase de la collision, les deux éléments entre en vibration (2). La fréquence de cette vibration est fonction de la masse et de la forme des éléments entrant en collision.
Traitement des signaux d’onde de choc
Un capteur d’onde de choc réagit avec une amplitude importante à des ondes de choc faibles, car il est excité à sa fréquence de résonance, 32 kHz. Les vibrations de la machine situées à des fréquences inférieures sont filtrées. Le premier cadre représente le symbole du capteur et en dessous le signal de vibration de la machine sur lequel se superposent des pics transitoires à la fréquence de résonance, provoqués par des ondes de choc. Le second cadre montre l’action du filtre qui ne laisse passer que le transitoire à 32 kHz. L’amplitude dépend de l’énergie des ondes de choc. Le dernier cadre illustre la mise en forme du signal. L’information issue du capteur se compose alors d’un train d’impulsions résultant des chocs générés par le roulement mesuré.
Signature d’onde de choc d’un roulement
Le signal filtré du capteur est le reflet des variations de pression entre les interfaces des éléments tournants du roulement. Lorsque le film d’huile du roulement est suffisamment épais, le niveau d’onde de choc est faible, sans pic distinctif. Le niveau augmente lorsque l’épaisseur de film est réduite voire nulle mais il n’y a toujours pas de pic distinctif. Un dommage provoque des ondes de choc de forte amplitude à des intervalles irréguliers.
Condition opérationnelle de mesure
Le mesureur d’onde de choc apprécie les valeurs sur une plage exprimée en décibel et sur deux niveaux. Un microprocesseur évalue le signal. Les données de base sont le type de roulement (ISO) et la vélocité (vitesse de rotation et diamètre de roulement). Un dommage dans un roulement se caractérise par une signature d’amplitude élevée, combinée à des changements marqués entre les chocs forts et les chocs faibles. Les valeurs sont ainsi immédiatement traduites en deux conditions : la qualité de lubrification et l’état de surface du roulement.