Scénarios d'application des capteurs de haute précision

Lors du fonctionnement à très haute vitesse d'arbres rotatifs à suspension magnétique ou à gaz, le contrôle de la vitesse de rotation de l'arbre sans engrenage constitue un enjeu technique majeur. Voici quelques méthodes de contrôle courantes et leurs applications :

1. Méthode de capteur à induction électromagnétique

Principe : Le capteur à induction électromagnétique détecte les variations de déplacement de la surface de l’arbre en rotation et génère des signaux liés à la vitesse de rotation. Ces signaux sont traités (par exemple, convertis en signaux carrés), et la vitesse de rotation peut être calculée en mesurant l’intervalle de temps entre deux fronts montants consécutifs ou le nombre d’impulsions sur une période donnée.

Application : Convient aux systèmes de paliers à suspension magnétique, permettant des mesures de haute précision, notamment à vitesse constante. – Capteurs pour trains à sustentation magnétique

2. Méthode d'encodage photoélectrique

Principe : Installer un codeur photoélectrique sur l'arbre rotatif pour détecter les changements de la grille sur le disque du codeur et générer des signaux d'impulsion, calculant ainsi la vitesse de rotation.

Application : Convient aux scénarios exigeant une haute précision et une grande rapidité de réponse, tels que les arbres principaux à suspension pneumatique à grande vitesse dans les équipements de traitement des semi-conducteurs.

3. Méthode de vélocimétrie laser Doppler

Principe : Utiliser l'effet Doppler du laser pour mesurer les variations de fréquence de la lumière réfléchie afin de calculer la vitesse de rotation de l'arbre.

Application : Convient aux mesures sans contact, particulièrement aux essais de vitesse de rotation d'arbres à très grande vitesse, tels que les équipements haute performance dans le secteur aérospatial.

4. Méthode de codage magnétique

Principe : Installer des repères magnétiques sur l'arbre rotatif et utiliser des capteurs magnétiques pour détecter les variations du champ magnétique afin de générer des signaux d'impulsion, calculant ainsi la vitesse de rotation.

Application : Convient aux scénarios à haute vitesse et haute précision, tels que la surveillance de la vitesse de rotation des éoliennes ou des moteurs à hautes performances.

5. Méthode d'analyse du spectre des vibrations

Principe : En analysant le spectre des vibrations pendant la rotation de l'arbre, les composantes de fréquence liées à la vitesse de rotation sont extraites, permettant ainsi de calculer indirectement la vitesse de rotation.

Application : Convient aux scénarios où les capteurs ne peuvent pas être installés directement, comme certains équipements rotatifs à grande vitesse fermés.

Pour le contrôle de la vitesse des arbres sans engrenages à très grande vitesse, les méthodes par capteur électro-vortex et par codeur photoélectrique sont les plus couramment utilisées. Elles s'appliquent respectivement aux systèmes à sustentation magnétique et aux équipements de traitement des semi-conducteurs. La vélocimétrie laser Doppler et le codeur magnétique offrent l'avantage d'une mesure de haute précision et sans contact. Le choix d'une méthode spécifique doit prendre en compte l'environnement de travail de l'équipement, les exigences de précision et les conditions d'installation.