FR3036794A1 - Systeme de diagnostic sequentiel de l'etat structurel d'une pluralite d'unites de roulement - Google Patents

Abstract

Système élémentaire (5) et système séquentiel (11) de diagnostic de l'état structurel d'organes cinématiques rotatifs d'un appareil, d'une machine, d'un engin. Le système comprend un ensemble fonctionnel de contrôle (15) de chaîne cinématique (2) avec un appareil de mesure (6) de la valeur d'un paramètre des conditions de fonctionnement d'un organe cinématique rotatif, caractéristique de l'état structurel de l'organe et un moyen de contrôle (13) de l'état opérationnel de la chaîne cinématique (2). Le système comprend une unité de recueil de données (7), pouvant être reliée, de façon amovible, à l'ensemble fonctionnel de contrôle (15), pour recevoir les valeurs du paramètre, et une unité de calcul et d'analyse (8) pour, à partir des valeurs du paramètre et d'une valeur significative prédéterminée d'un paramètre caractéristique, fournir des informations de diagnostic de l'état structurel de l'organe cinématique.

Description

1 Système de diagnostic séquentiel de l'état structurel d'une pluralité d'unités de roulement L'invention concerne, de façon générale, le domaine technique du diagnostic séquentiel de l'état structurel d'organes cinématiques rotatifs à diagnostiquer d'une chaîne cinématique d'un appareil, d'une machine, d'un engin, ladite chaîne cinématique comportant une pluralité d'organe cinématique rotatif pour la mesure et la collecte. Dans le contexte de l'invention, l'on entend par « chaîne cinématique », un ensemble mécanique comprenant ou associé à une transmission, un freinage, une boîte de vitesses, un motoréducteur, un variateur de vitesse, un démarreur, une turbine, un embrayage, un automate de contrôle commande, une commande numérique, un pupitre de commande cette liste étant indicative et nullement limitative. L'invention a plus spécialement pour objet un système élémentaire de diagnostic, un système séquentiel de diagnostic, une unité de recueil de données spécialement destinée à faire partie d'un système élémentaire de diagnostic ou d'un système séquentiel de diagnostic, un ensemble fonctionnel de contrôle spécialement destiné à faire partie d'un système élémentaire de diagnostic, un sous-système séquentiel de diagnostic spécialement destiné à faire partie d'un système séquentiel de diagnostic, un appareil, machine ou engin ayant au moins un tel système élémentaire ou séquentiel de diagnostic, et un procédé de mise en oeuvre d'un tel système séquentiel de diagnostic. L'invention s'applique à un engin, un appareil ou une machine comportant une ou plusieurs chaînes cinématiques comportant au moins un organe cinématique rotatif à diagnostiquer. Par exemple, il peut s'agir d'une machine fixe comme une machine à papier, un réducteur, un broyeur de cimenterie, une machine-outil, une éolienne, un ventilateur industriel, comportant une ou plusieurs chaînes cinématiques munies d'organes cinématiques rotatifs à diagnostiquer. Il peut également s'agir d'un engin à roues, par exemple un train ou un chariot de transport ou de manutention, pouvant comporter plusieurs chaînes cinématiques, chacune comportant plusieurs organes cinématiques associés les uns aux autres tels qu'une roue, un essieu associé à la roue, une unité de roulement à corps roulants associée à l'essieu et à un châssis, et le cas échéant un dispositif d'entraînement en rotation de l'essieu.. Dans le contexte de l'invention, l'on entend par état « structurel » d'un organe cinématique rotatif, l'état de l'organe cinématique rotatif eu égard à une caractéristique propre de celle-ci ayant un effet sur ses conditions de fonctionnement et notamment ses conditions de roulement. Par exemple, dans le cas particulier d'une unité de roulement, l'état structurel est la présence ou l'importance d'une altération de l'état de surface des chemins de roulement, de la bague, ou des corps roulants eux-mêmes, tel qu'un écaillage, ou une détérioration plus ou moins importante de la cage du roulement, qui peut avoir pour effet une irrégularité de la rotation, voire son blocage et in fine une destruction plus ou moins importante de l'unité de roulement. L'initiation d'une telle altération de l'unité de roulement est peu décelable voire invisible à outre d'ailleurs qu'elle peut être masquée à la vue par des organes de l'unité de roulement ou de l'engin, l'appareil, la machine sur lequel il est implanté. Une telle altération de l'unité de roulement peut apparaître pour nombre de raisons, et de façon impromptue. Elle peut se dégrader de façon plus ou moins rapide. Et, elle peut perturber le bon fonctionnement de l'unité de roulement, et donc de l'engin, voire mettre en cause la sécurité.

Dans le contexte de l'invention, l'on entend par « diagnostic » de l'état structurel de l'organe cinématique, la conclusion tirée sur la nature ou le degré de cet état structurel, comparativement soit à l'état structurel théorique parfait, notamment d'origine, de l'organe cinématique soit à un état structurel considéré comme significatif, et 3036794 2 notamment problématique ou plus ou moins critique, au regard d'un fonctionnement normal ou de la sécurité ou de la maintenance ou de la nécessité de remplacer ou de prévoir de remplacer l'organe cinématique par un organe cinématique neuf ou du moins ayant un état structurel convenable.

5 Une démarche de diagnostic comporte ainsi notamment une étape d'enregistrement ou de consultations de données, le traitement de données si nécessaire, l'analyse des données brutes ou de produit de sorti de leur traitement et la conclusion tirée sur la nature ou le degré de l'état structurel de l'organe cinématique.

10 Dans le contexte de l'invention, l'on distingue le diagnostic de l'état structurel présent et le diagnostic de l'état structurel prévisionnel. L'état structurel présent se réfère à celui, réel, qui est contemporain du diagnostic ou bien de la (ou des) mesure(s) qui le permet(tent). L'état structurel prévisionnel se réfère à celui, prospectif, qui peut être déduit d'une (ou de) mesure(s) et d'une loi ou de lois d'évolution donnée de l'état structurel en fonction de la rotation de l'organe cinématique.

15 Le document FR2944875 décrit un exemple de procédé de détection d'un défaut structurel d'une unité de roulement. Pour cela, on mesure la vitesse instantanée de rotation de l'unité de roulement et on traite la vitesse ainsi mesurée de sorte à déduire l'apparition d'un défaut (c'est-à-dire une modification) de l'état structurel de de l'unité de roulement.

20 On connait des procédés et systèmes de diagnostic continu de l'état structurel d'une pluralité d'organes cinématiques rotatifs à diagnostiquer comme par exemple le système décrit dans le document FR2992935 apte en particulier à être embarqué à bord d'un engin à roues comme par exemple un train et permettant de diagnostiquer l'état présent et l'état prévisionnel d'une pluralité d'organes cinématiques rotatifs à diagnostiquer en 25 l'espèce d'une pluralité d'unités de roulement. De tels systèmes offrent satisfaction dans le contexte du diagnostic continu, en permettant une surveillance constante et une détection précoce des altérations de l'état structurel de sorte à garantir une sécurité optimale. Cependant une telle surveillance permanente des organes cinématiques rotatifs peut être superflue dans 30 certaines conditions et entraîner un coût ou une complexité de mise en oeuvre trop élevés au regard de l'utilisation projetée et au regard des contraintes de normalité du fonctionnement, de sécurité, de maintenance ou de remplacement. Il existe ainsi un besoin pour un système de diagnostic qui soit peu encombrant, simple et économique à installer 35 sur un engin, un appareil ou une machine tout en permettant le diagnostic de l'état structurel d'une pluralité d'organes cinématiques rotatifs de l'engin, l'appareil ou la machine. Dans le contexte de l'invention, l'on entend par « système séquentiel », respectivement « sous-système séquentiel » ou « procédé séquentiel », que le système, respectivement sous-système ou procédé, est tel qu'une 40 partie au moins de la fourniture des informations de diagnostic de l'état structurel de la pluralité d'organes cinématiques rotatifs est réalisée non pas de façon continue sur une longue période de temps pour tous les organes cinématiques rotatifs mais de façon discrète à des intervalles de temps distincts pour chaque organe cinématique rotatif de la pluralité d'organes cinématiques rotatifs, éventuellement pour une courte période de temps pour chaque organe cinématique rotatif. En particulier, on entend qu'une partie au moins du procédé de 45 diagnostic de l'état structurel de la pluralité d'organes cinématiques rotatifs est réalisé de façon successive pour les organes cinématiques rotatifs, c'est-à-dire une étape du procédé de diagnostic est réitérée successivement pour chaque organe cinématique rotatif de la pluralité d'organes cinématiques rotatifs. Un diagnostic séquentiel 3036794 3 de l'état structurel d'une pluralité d'organes cinématiques rotatifs fournit donc une conclusion discrète et isolée dans le temps sur l'état structurel de chaque organe cinématique rotatif à diagnostiquer. Un tel diagnostic séquentiel permet ainsi de réaliser des tournées de diagnostic sur l'engin, l'appareil ou la machine.

5 Ci-après, un exposé de l'invention telle que caractérisée dans les revendications. Selon un premier aspect, l'invention a pour objet un système élémentaire de diagnostic de l'état structurel d'au moins un organe cinématique rotatif à diagnostiquer d'une chaîne cinématique d'un appareil, d'une machine, d'un 10 engin, ladite chaîne cinématique comportant au moins un organe cinématique rotatif pour la mesure et la collecte, le système comprenant un ensemble fonctionnel de contrôle de chaîne cinématique associé à un organe cinématique rotatif pour la mesure et la collecte, l'ensemble fonctionnel de contrôle comportant: - un appareil de mesure de la valeur d'au moins un paramètre des conditions de fonctionnement d'un organe cinématique rotatif, l'appareil de mesure étant associé structurellement et fonctionnellement à 15 l'organe cinématique rotatif pour la mesure et la collecte et apte à mesurer les valeurs dudit paramètre, et - un moyen de contrôle de l'état opérationnel de la chaîne cinématique, apte à être relié structurellement et fonctionnellement à l'appareil de mesure par une liaison appropriée pour recevoir les valeurs dudit paramètre des conditions de fonctionnement.

20 Le système est caractérisé en ce que le paramètre des conditions de fonctionnement d'un organe cinématique rotatif est caractéristique de l'état structurel de l'organe cinématique rotatif à diagnostiquer, et en ce que le système comporte en outre - au moins une unité de recueil de données, dissociée structurellement de l'appareil, la machine, l'engin, apte à être reliée fonctionnellement, de façon amovible et séquentielle, à l'ensemble fonctionnel de 25 contrôle, et apte, une fois reliée à l'ensemble fonctionnel de contrôle, à recevoir les valeurs d'un paramètre des conditions de fonctionnement d'un organe cinématique rotatif mesurées par l'appareil de mesure, et - au moins une unité de calcul et d'analyse, dissociée structurellement de l'appareil, la machine, l'engin, apte à être associée fonctionnellement à l'unité de recueil de données par une liaison sans fil ou par une 30 liaison filaire pour recevoir les valeurs des paramètres des conditions de fonctionnement, et apte, à partir desdites valeurs et d'au moins une valeur significative prédéterminée d'un - ou fonction d'un - paramètre caractéristique, à fournir des informations de diagnostic de l'état structurel présent ou prévisionnel de l'organe cinématique rotatif à diagnostiquer.

35 Selon une réalisation, l'organe cinématique rotatif à diagnostiquer est le même que l'organe cinématique rotatif pour la mesure et la collecte. Selon une autre réalisation, l'organe cinématique rotatif à diagnostiquer est différent de l'organe cinématique rotatif pour la mesure et la collecte.

40 Selon une réalisation, l'organe cinématique rotatif pour la mesure et la collecte est un organe tournant, notamment une unité de roulement. Selon une réalisation, l'ensemble fonctionnel de contrôle comporte des moyens d'association fonctionnelle 45 amovible, complémentaires de moyens d'association fonctionnelle amovible de l'unité de recueil de données, les moyens d'association fonctionnelle amovible de l'ensemble fonctionnel de contrôle et de l'unité de recueil de 3036794 4 données étant aptes à coopérer pour relier fonctionnellement l'unité de recueil de données à l'ensemble fonctionnel de contrôle.

5 Selon une réalisation, l'appareil de mesure comporte - une première sortie reliée structurellement et fonctionnellement de façon permanente au moyen de contrôle, notamment par une liaison filaire permanente, et - une seconde sortie apte à être reliée fonctionnellement de façon amovible à l'unité de recueil de données et formant des moyens d'association fonctionnelle amovible, notamment une seconde sortie 10 filaire. Selon une réalisation, la liaison reliant l'appareil de mesure au moyen de contrôle est une liaison filaire permanente comportant une sortie filaire apte à être reliée fonctionnellement de façon amovible à l'unité de recueil de données, ladite sortie filaire formant des moyens d'association fonctionnelle amovible.

15 Selon une réalisation, le moyen de contrôle comporte une sortie filaire apte à être reliée fonctionnellement de façon amovible à l'unité de recueil de données, ladite sortie filaire formant des moyens d'association fonctionnelle amovible.

20 Selon une réalisation, l'unité de recueil comporte une entrée de liaison filaire, formant le cas échéant des moyens d'association fonctionnelle amovible, et dans lequel ladite entrée de liaison filaire est soit dans une configuration active dans laquelle elle est reliée structurellement à un ensemble fonctionnel de contrôle, soit dans une configuration inactive dans laquelle elle est dissociée de l'ensemble fonctionnel de contrôle.

25 Selon une réalisation, l'appareil de mesure, et/ou le moyen de contrôle comprend également des moyens de stockage permanent des valeurs des paramètres des conditions de fonctionnement. Selon une réalisation, l'unité de recueil de données comprend des moyens de stockage permanent des valeurs des paramètres des conditions de fonctionnement.

30 Selon une réalisation, l'unité de calcul et d'analyse est programmée de manière, à partir des valeurs des paramètres des conditions de fonctionnement de l'organe cinématique rotatifs à diagnostiquer, à mettre en oeuvre tout ou partie d'un procédé de détection d'une anomalie structurelle de l'organe cinématique rotatif à diagnostiquer, et/ou à mettre en oeuvre un ou des procédés de prédiction que l'organe cinématique rotatif à 35 diagnostiquer devrait atteindre un seuil significatif de l'état structurel considéré après une certaine rotation, selon une loi ou des lois d'évolution du paramètre des conditions de fonctionnement de l'organe cinématique rotatif à diagnostiquer en fonction de la rotation de celle-ci. Selon une réalisation, l'état structurel présent ou prévisionnel diagnostiqué est une altération de l'organe 40 cinématique rotatif à diagnostiquer, tel qu'un écaillage ou analogue, en particulier la présence ou non d'une telle altération, et/ou le degré d'importance d'une telle altération. Selon une réalisation, le paramètre des conditions de fonctionnement d'un organe cinématique rotatif est la vitesse instantanée de rotation de l'organe cinématique rotatif pour la mesure et la collecte, l'appareil de mesure 45 étant un capteur de vitesse de rotation instantanée apte à mesurer la vitesse de rotation instantanée de l'organe cinématique rotatif pour la mesure et la collecte.

3036794 5 Selon une réalisation, le moyens de contrôle de l'état opérationnel de la chaîne cinématique comporte des moyens d'asservissement de la chaine cinématique sur laquelle est implantée l'organe cinématique rotatif pour la mesure et la collecte, aptes à asservir ladite chaine cinématique en fonction des valeurs du paramètre des 5 conditions de fonctionnement de l'organe cinématique rotatif. Selon une réalisation, le moyen de contrôle de l'état opérationnel de chaîne cinématique comporte des moyens d'affichage à un opérateur des données caractéristiques des valeurs du paramètre des conditions de fonctionnement de l'organe cinématique rotatif, ainsi que, le cas échéant, des moyens d'enregistrement des 10 valeurs du paramètre des conditions de fonctionnement de l'organe cinématique rotatif. Selon un deuxième aspect, l'invention a pour objet un système séquentiel de diagnostic de l'état structurel d'une pluralité d'organes cinématiques rotatifs à diagnostiquer d'au moins une chaîne cinématique d'un appareil, d'une machine, d'un engin, ladite au moins une chaîne cinématique comportant une pluralité d'organes cinématiques 15 rotatifs pour la mesure et la collecte, le système comprenant, pour chaque organe cinématique rotatif pour la mesure et la collecte de ladite au moins une chaîne cinématique, un système élémentaire de diagnostic tel que décrit ci-avant, les systèmes élémentaires de diagnostic soit étant distincts soit étant pour partie communs. Selon une réalisation, l'unité de recueil comporte une entrée de liaison filaire, formant le cas échéant des moyens 20 d'association fonctionnelle amovible, et ladite entrée de connexion filaire est soit dans une configuration active dans laquelle elle est reliée structurellement à un ensemble fonctionnel de contrôle, soit dans une configuration inactive dans laquelle elle est dissociée de tous les ensembles fonctionnels de contrôle. Selon une réalisation, l'unité de recueil comporte une unique entrée de liaison filaire apte à être reliée 25 structurellement à un ensemble fonctionnel de contrôle. Selon une réalisation, un moyen de contrôle est relié fonctionnellement à plusieurs appareils de mesure par plusieurs liaisons filaires permanentes.

30 Selon une réalisation, le système séquentiel comprend une unique unité de recueil de données ou un nombre d'unité de recueil de données inférieur à un nombre d'ensembles fonctionnels de contrôle du système. Selon un troisième aspect, l'invention a pour objet une unité de recueil de données, spécialement destinée à faire partie d'un système élémentaire de diagnostic tel que décrit ci-avant ou d'un système séquentiel de diagnostic tel 35 que décrit ci-avant, qui est dissociée structurellement de l'appareil, la machine, l'engin et apte, une fois reliée fonctionnellement à un ensemble fonctionnel de contrôle, à recevoir des valeurs d'un paramètre des conditions de fonctionnement d'un organe cinématique rotatif à diagnostiquer. Selon une réalisation, l'unité de recueil est agencée pour être déplaçable, en particulier transportable, plus 40 spécialement portable en tout ou partie tel qu'une partie portative de mesure et une partie formant console d'accueil. Selon une réalisation, l'unité de recueil comporte une unité de calcul et d'analyse apte, à partir des données caractéristiques des conditions de fonctionnement de l'organe tournant et d'au moins une valeur significative 45 prédéterminée du - ou fonction du - paramètre caractéristique, à fournir des informations de diagnostic de l'état structurel présent ou prévisionnel d'un organe cinématique rotatif à diagnostiquer.

3036794 6 Selon un quatrième aspect, l'invention a pour objet un ensemble fonctionnel de contrôle de chaîne cinématique spécialement destiné à faire partie d'un système élémentaire de diagnostic tel que décrit ci-avant en étant embarqué et monté sur un appareil, une machine, un engin ayant au moins une chaîne cinématique comportant 5 au moins un organe cinématique rotatif à diagnostiquer et au moins un organe cinématique rotatif pour la mesure et la collecte, l'ensemble fonctionnel de contrôle de chaîne cinématique étant associé à un organe cinématique rotatif pour la mesure et la collecte et comportant : - un appareil de mesure, et - un moyen de contrôle de l'état opérationnel de la chaîne cinématique.

10 Selon une réalisation, l'ensemble fonctionnel de contrôle de chaîne cinématique est à l'état démonté et apte à être embarqué et monté sur l'appareil, la machine, l'engin. Selon une réalisation, l'ensemble fonctionnel de contrôle de chaîne cinématique est à l'état monté et embarqué 15 sur l'appareil, la machine, l'engin, intégré à l'appareil, la machine, l'engin en première monte ou monté sur l'appareil, la machine, l'engin postérieurement à sa réalisation. Selon un cinquième aspect, l'invention a pour objet un sous-système séquentiel de diagnostic, spécialement destiné à faire partie d'un système séquentiel de diagnostic tel que décrit ci-avant en étant embarqué et monté 20 sur un appareil, une machine, un engin ayant au moins une chaîne cinématique comportant une pluralité d'organes cinématiques rotatifs à diagnostiquer et une pluralité d'organes cinématiques rotatifs pour la mesure et la collecte, le sous-système séquentiel de diagnostic comprenant, pour chaque organe cinématique rotatif pour la mesure et la collecte de ladite au moins une chaîne cinématique, un ensemble fonctionnel de contrôle tel que décrit ci-avant, les ensembles fonctionnel de contrôle soit étant distincts soit étant pour partie communs.

25 Selon un sixième aspect, l'invention a pour objet un appareil, machine, engin ayant au moins une chaîne cinématique comportant une pluralité d'organes cinématiques rotatifs à diagnostiquer et une pluralité d'organe cinématique rotatif pour la mesure et la collecte sur lequel est embarqué et monté respectivement au moins un ensemble fonctionnel de contrôle tel que décrit ci-avant ou au moins un sous-système séquentiel de diagnostic tel 30 que décrit ci-avant, l'appareil, machine, engin étant spécialement destiné à faire partie respectivement d'un système élémentaire de diagnostic tel que décrit ci-avant ou d'un système séquentiel de diagnostic tel que décrit ci-avant. Selon une réalisation, l'ensemble fonctionnel de contrôle ou le sous-système séquentiel de diagnostic soit est 35 intégré à l'appareil, la machine, l'engin en première monte soit est monté sur l'appareil, la machine, l'engin postérieurement à sa réalisation. Selon un septième aspect, l'invention a pour objet un procédé de mise en oeuvre d'un système séquentiel de diagnostic tel que décrit ci-avant, dans lequel, de façon séquentielle pour chaque ensemble fonctionnel de 40 contrôle de la pluralité de systèmes élémentaires de diagnostic, on réalise les étapes de - relier fonctionnellement, de façon amovible, l'unité de recueil de données audit ensemble fonctionnel de contrôle, - recevoir dudit ensemble fonctionnel de contrôle, sur l'unité de recueil de données, des valeurs d'un paramètre des conditions de fonctionnement d'un organe cinématique rotatif, et 45 - détacher fonctionnellement l'unité de recueil de données dudit ensemble fonctionnel de contrôle, et dans lequel, moyennant la mise en oeuvre de l'unité de calcul et d'analyse, on fournit des informations de diagnostic de l'état structurel présent ou prévisionnel des organes cinématiques rotatifs à diagnostiquer.

3036794 7 Selon une réalisation, on stocke sur l'unité de recueil de données les valeurs de paramètre des conditions de fonctionnement des organes cinématiques pour la pluralité d'ensembles fonctionnels de contrôle. Par rapport à l'état de la technique antérieure, les avantages de l'invention sont ainsi notamment d'éviter une surveillance permanente des organes cinématiques rotatifs de sorte à offrir un système de diagnostic qui soit peu encombrant, simple et économique à installer sur un engin, un appareil ou une machine tout en permettant le diagnostic de l'état structurel d'une pluralité d'organes cinématiques rotatifs de l'engin, l'appareil ou la machine. On décrit maintenant brièvement la figure des dessins. La figure 1 est un schéma structurel et fonctionnel illustrant un mode de réalisation d'un système élémentaire et d'un système séquentiel de diagnostic selon l'invention. L'invention a pour objet le diagnostic de l'état structurel d'au moins un organe cinématique rotatif à diagnostiquer 1, d'une chaîne cinématique 2 comprenant un organe cinématique rotatif pour la mesure et la collecte 3, à partir de la mesure et de la de la valeur d'au moins un paramètre des conditions de fonctionnement de l'organe cinématique rotatif pour la mesure et la collecte 3.

20 La chaîne cinématique 2 appartient à un appareil, une machine, un engin 4. En particulier, il peut s'agir d'une machine 4 fixe comme une machine à papier, un réducteur, un broyeur de cimenterie. Cet exemple n'est qu'illustratif et non limitatif, d'autres applications pouvant être envisagées telles que, notamment, une éolienne, un ventilateur industriel ou une machine-outil ou encore un engin à roues, mobile, par exemple un train ou un chariot 25 de transport. La chaîne cinématique 2 comporte plusieurs organes cinématiques rotatifs 2a, 2b, 2c... associés les uns aux autres, dont l'organe cinématique rotatif à diagnostiquer 1 et l'organe cinématique rotatif pour la mesure et la collecte 3. Par exemple, les organes cinématiques rotatifs peuvent être au moins une roue 2a, un essieu 2b 30 associé à la roue, et une unité de roulement 2c associée à l'essieu et au châssis de l'engin 4. Cet exemple étant fourni à titre purement illustratif et non limitatif Dans une réalisation, l'organe cinématique rotatif à diagnostiquer 1 peut être le même que l'organe cinématique rotatif pour la mesure et la collecte 3. Par exemple, l'organe cinématique rotatif à diagnostiquer 1 et l'organe 35 cinématique rotatif pour la mesure et la collecte 3 peuvent être une unité de roulement 2c de la chaîne cinématique 2. Dans une réalisation, l'organe cinématique rotatif à diagnostiquer 1 peut-être différent de l'organe cinématique rotatif pour la mesure et la collecte 3. Par exemple, comme envisagé sur la figure 1, l'organe cinématique rotatif à 40 diagnostiquer 1 peut être la roue 2a de la chaîne cinématique 2, tandis que l'organe cinématique rotatif pour la mesure et la collecte 3 peut être unité de roulement 2c de la chaîne cinématique 2. Ces exemples ne sont qu'illustratifs et non limitatifs, l'organe cinématique rotatif à diagnostiquer 1 et l'organe cinématique rotatif pour la mesure et la collecte 3 pouvant être autres et quelconques, tout en appartenant à la 45 même chaîne cinématique 2.

5 10 15 3036794 8 De manière générale, l'organe cinématique rotatif pour la mesure et la collecte 3 peut être un organe tournant, par exemple un arbre tournant ou un palier lisse.

5 Selon une réalisation, l'organe cinématique rotatif pour la mesure et la collecte 3 est une unité de roulement 2c et le paramètre des conditions de fonctionnement de l'organe cinématique rotatif pour la mesure et la collecte 3, 2c est calculé à partir de la vitesse de rotation instantanée de cet organe 3, 2c. Dans le contexte de l'invention, l'on entend notamment par « unité de roulement », un ensemble constituant un 10 palier à contact de roulement ou incluant un palier à contact de roulement et comprenant typiquement, au moins, une bague externe et une bague interne, les deux bagues étant coaxiales et espacées radialement, et une pluralité de corps roulants interposés entre les deux bagues et coopérant avec des chemins de roulement ménagés sur celles-ci, moyennant généralement une cage de roulement.

15 L'invention a pour objet un système élémentaire 5 de diagnostic de l'état structurel de l'organe cinématique rotatif à diagnostiquer 1. Elle a également pour objet un système séquentiel 11 de diagnostic adapté au cas où il existe plusieurs chaînes cinématiques 2 d'un appareil, d'une machine, d'un engin 4, ces chaînes cinématiques 2 pouvant être, selon les réalisations, au moins pour partie communes comme dans un essieu ou un boggie. Un tel système séquentiel 11 de diagnostic comprend, pour chaque chaîne cinématique 2, un système élémentaire 5 de 20 diagnostic. Selon les réalisations, les différents systèmes élémentaires 5 de diagnostic sont soit distincts soit pour partie communs.

25 L'invention a également pour objet un ensemble fonctionnel de contrôle 15 de diagnostic qui est la partie d'un système élémentaire 5 de diagnostic qui est embarquée et montée sur l'appareil, la machine, l'engin 4. Elle a également pour objet un tel appareil, une telle machine, un tel engin 4 ayant au moins une chaîne cinématique 2, sur lequel est embarqué et monté au moins un tel ensemble fonctionnel de contrôle 15 de 30 diagnostic en étant associé à la chaîne cinématique 2 comprenant l'organe à diagnostiquer 1. L'invention a également pour objet une unité de recueil de données 7, spécialement destinée à faire partie d'un tel système élémentaire 5 de diagnostic.

35 L'invention a enfin pour objet un procédé de mise en oeuvre d'un système séquentiel 11 de diagnostic. Il est connu que l'on peut détecter un défaut structurel d'un ensemble mécanique comprenant un organe tournant, moyennant une analyse préalable d'identification d'une fréquence caractéristique de l'apparition du défaut sur un tour de rotation de l'organe tournant et les étapes itératives consistant à : 40 mesurer la vitesse instantanée de rotation de l'organe tournant, échantillonner angulairement la mesure pour obtenir un signal échantillonné qui est représentatif de la vitesse instantanée de rotation de l'organe tournant, - procéder à une analyse harmonique spatiale du signal échantillonné pour obtenir un spectre de la vitesse instantanée de rotation de l'organe tournant, par exemple par transformée de Fourier spatiale du signal 45 échantillonné, - surveiller l'amplitude du spectre pour la fréquence caractéristique.

3036794 9 Il est également connu, en fonction de ladite amplitude, de déduire l'apparition du défaut correspondant, par exemple parce que l'amplitude du spectre est supérieure à un seuil. On peut en outre quantifier le défaut en fonction de l'amplitude et/ou de la forme du spectre pour la fréquence caractéristique.

5 Un tel procédé est connu du document FR -2 944 875. L'analyse préalable peut être réalisée moyennant une étude géométrique de l'ensemble mécanique, en particulier à partir des relations cinématiques entre les différents composants mécaniques de l'ensemble, de sorte à 10 localiser une fréquence identifiant chacun des défauts structurels susceptibles de se produire. Par exemple, pour une unité de roulement, l'identification de la fréquence caractéristique d'un défaut peut être réalisée par calcul de la fréquence de passage d'un corps roulant sur ledit défaut. Ainsi, la fréquence caractéristique peut correspondre à une estimation du nombre de fois par tour qu'un corps roulant passe sur le défaut. Il est également connu que l'on peut différencier si nécessaire un organe cinématique rotatif à diagnostiquer 1 et 15 un organe cinématique rotatif pour la mesure et la collecte 3 car un défaut impacte la vitesse instantanée avec une fréquence différente selon l'organe de la chaîne cinématique où se produit ce défaut. C'est pourquoi il est possible que l'organe cinématique rotatif à diagnostiquer 1 soit autre que l'organe cinématique rotatif pour la mesure et la collecte 3, comme il a été indiqué.

20 Un tel procédé est indiqué par exemple dans le document FR-A-2 993 049. Le système élémentaire 5 de diagnostic comprend tout d'abord un ensemble fonctionnel de contrôle 15 de chaîne cinématique qui est associé à l'organe cinématique rotatif pour la mesure et la collecte 3.

25 Comme illustré sur la figure 1, l'ensemble fonctionnel de contrôle 15 comporte un appareil de mesure 6 de la valeur d'au moins un paramètre des conditions de fonctionnement de l'organe cinématique rotatif. L'appareil de mesure 6 est notamment associé structurellement et fonctionnellement à l'organe cinématique rotatif pour la mesure et la collecte 3 et apte à mesurer les valeurs dudit paramètre. L'appareil de mesure 6 est par exemple embarqué sur l'appareil, la machine, l'engin 4.

30 Le paramètre des conditions de fonctionnement est par exemple un paramètre des conditions de roulage et peut notamment être calculé à partir de la vitesse instantanée de l'organe cinématique rotatif pour la mesure et la collecte 3. Ce paramètre est par ailleurs caractéristique de l'état structurel de l'organe cinématique rotatif à diagnostiquer 1, conformément à ce qu'il a été précédemment exposé. L'ensemble fonctionnel de contrôle 15 de chaîne cinématique comprend également un moyen de contrôle 13 de l'état opérationnel de la chaîne cinématique 2. Le moyen de contrôle 13 est apte à être relié structurellement et fonctionnellement à l'appareil de mesure 6 par une liaison 14 appropriée pour recevoir les valeurs dudit paramètre des conditions de fonctionnement. Dans un mode de réalisation de l'invention, ladite liaison 14 est une liaison permanente, notamment une liaison filaire permanente. L'appareil de mesure 6, et/ou le moyen de contrôle 13 peuvent également comprendre des moyens de stockage 45 16 des valeurs des paramètres des conditions de fonctionnement.

35 40 De tels moyens de stockage 16 sont ainsi embarqué sur l'appareil, la machine, l'engin 4.

3036794 10 De tels moyens de stockage 16 assurent le stockage des données pendant une période de temps qui, par exemple, correspond à la période de temps entre deux recueils successifs de données par une unité de recueil 5 telle que l'unité de recueil 7. Ou bien, par exemple, ils assurent le stockage des données pendant une période de temps qui correspond à une durée préfixée fixée par l'opérateur mettant en oeuvre le système élémentaire 5 de diagnostic. Les moyens de stockage 16 peuvent être vidés des données préalablement stockées à l'issue de la période de temps.

10 Dans une réalisation particulière, les moyens de stockage 16 peuvent être des moyens de stockage permanent, par exemple à des fins de contrôle de sécurité, de traçabilité, ou d'études. Dans un premier mode de réalisation de l'invention, les moyens de contrôle 13 de l'état opérationnel de la chaîne cinématique comportent des moyens d'asservissement 17 de la chaine cinématique 2 sur laquelle est implantée 15 l'organe cinématique rotatif pour la mesure et la collecte 3. Les moyens d'asservissement 17 sont aptes à asservir la chaine cinématique 2 en fonction des valeurs du paramètre des conditions de fonctionnement de l'organe cinématique rotatif.

20 Dans ce premier mode de réalisation, l'ensemble fonctionnel de contrôle 15 de chaîne cinématique réalise ainsi par exemple un variateur de vitesse. Dans un deuxième mode de réalisation de l'invention qui peut être combiné au premier mode de réalisation, les moyens de contrôle 13 de l'état opérationnel de la chaîne cinématique comportent des moyens d'affichage 18 à 25 un opérateur des données caractéristiques des valeurs du paramètre des conditions de fonctionnement de l'organe cinématique rotatif. Le cas échéant, les moyens de contrôle 13 de l'état opérationnel de la chaîne cinématique peuvent en outre comporter des moyens d'enregistrement des valeurs du paramètre des conditions de fonctionnement de l'organe 30 cinématique rotatif. Dans ce deuxième mode de réalisation, l'ensemble fonctionnel de contrôle 15 de chaîne cinématique réalise ainsi notamment un élément de contrôle et d'affichage à un opérateur, permettant un suivi et un contrôle par l'opérateur de la chaîne cinématique. Le système élémentaire de diagnostic comprend par ailleurs au moins une unité de recueil de données 7. Comme indiqué, l'invention a également pour objet l'unité de recueil de données 7 en tant qu'elle est spécialement destinée à faire partie du système élémentaire de diagnostic 5 précédemment décrit. L'unité de recueil de données 7 est dissociée structurellement de l'appareil, la machine, l'engin 4. L'unité de recueil de données 7 est apte à être reliée fonctionnellement, de façon amovible et séquentielle, à l'ensemble fonctionnel de contrôle 15.

45 Par ailleurs, l'unité de recueil de données 7 est apte, une fois reliée à l'ensemble fonctionnel de contrôle 15, à recevoir les valeurs du paramètre des conditions de fonctionnement de l'organe cinématique rotatif mesurées par l'appareil de mesure 6.

35 40 3036794 11 L'unité de recueil de données 7 a ainsi pour fonction de recueillir les données mesurées et/ou stockées par l'ensemble fonctionnel de contrôle 15.

5 Avantageusement, l'unité de recueil de données 7 est déplaçable et plus spécialement portable en tout ou partie. Ainsi, selon une réalisation, l'unité de recueil de données 7 peut comprendre une partie portative de mesure et une partie formant console d'accueil.

10 Plus précisément, l'ensemble fonctionnel de contrôle 15 peut comporter des moyens d'association fonctionnelle amovible 20. L'unité de recueil de données 7 peut également comporter des moyens d'association fonctionnelle amovible 21. Les moyens d'association fonctionnelle amovible 20 de l'ensemble fonctionnel de contrôle 15 sont complémentaires des moyens d'association fonctionnelle amovible 21 de l'unité de recueil de données 7 et aptes à coopérer pour relier fonctionnellement l'unité de recueil de données 7 à l'ensemble fonctionnel de contrôle 15.

15 Ainsi, une liaison 24 peut être installée de manière amovible pour relier les moyens d'association fonctionnelle amovible 20 de l'ensemble fonctionnel de contrôle 15 et les moyens d'association fonctionnelle amovible 21 de l'unité de recueil de données 7. La liaison 24 peut être une liaison filaire. La liaison 24 peut être partie de l'un et/ou l'autre des moyens d'association fonctionnelle amovible 20 de l'ensemble fonctionnel de contrôle 15 et des 20 moyens d'association fonctionnelle amovible 21 de l'unité de recueil de données 7. Dans un premier mode de réalisation de l'invention, les moyens d'association fonctionnelle amovible 20 de l'ensemble fonctionnel de contrôle 15 et les moyens d'association fonctionnelle amovible 21 de l'unité de recueil de données 7 peuvent être des moyens d'association fonctionnelle amovible filaires.

25 Ainsi, dans une première variante, l'appareil de mesure 6 peut comporter une première sortie 6a reliée structurellement et fonctionnement de façon permanente au moyen de contrôle 13, notamment une première sortie filaire 6a, reliée au moyen de contrôle 13 par une liaison 14 filaire permanente. L'appareil de mesure 6 peut par ailleurs comporter une seconde sortie 6b apte à être reliée fonctionnellement de façon amovible à l'unité de 30 recueil de données 7 et formant les moyens d'association fonctionnelle amovible 20 de l'ensemble fonctionnel de contrôle 15. La seconde sortie 6b peut notamment être une sortie filaire. Dans une deuxième variante, la liaison 14 filaire permanente reliant l'appareil de mesure 6 au moyen de contrôle 13 comporte une sortie filaire 14a. La sortie filaire 14a est apte à être reliée fonctionnellement de façon amovible 35 à l'unité de recueil de données 7. Ladite sortie filaire 14a forme alors les moyens d'association fonctionnelle amovible 20 de l'ensemble fonctionnel de contrôle 15. Dans encore une autre variante, le moyen de contrôle 13 comporte une sortie filaire 13a apte à être reliée fonctionnellement de façon amovible à l'unité de recueil de données 7. Ladite sortie filaire 13a forme alors les 40 moyens d'association fonctionnelle amovible 20 de l'ensemble fonctionnel de contrôle 15. De même, dans ce premier mode de réalisation, l'unité de recueil 7 comporte une entrée de liaison filaire 7a. Cette entrée de liaison filaire 7a forme ainsi le cas échéant les moyens d'association fonctionnelle amovible 21 de l'unité de recueil de données 7.

45 3036794 12 Ladite entrée de liaison filaire 7a peut être soit dans une configuration active dans laquelle elle est reliée structurellement à un ensemble fonctionnel de contrôle 15, soit dans une configuration inactive dans laquelle elle est dissociée de l'ensemble fonctionnel de contrôle 15.

5 De cette manière, il est possible de mettre en oeuvre un procédé de mesure séquentielle de chaque ensemble fonctionnel de contrôle 15 d'une pluralité de systèmes élémentaires de diagnostic 5 tel que cela sera détaillé ci-après.

10 Dans un deuxième mode de réalisation de l'invention, les moyens d'association fonctionnelle amovible 20 de l'ensemble fonctionnel de contrôle 15 et les moyens d'association fonctionnelle amovible 21 de l'unité de recueil de données 7 peuvent être des moyens d'association fonctionnelle amovible sans fil. Dans ce mode de réalisation, les moyens d'association fonctionnelle amovible 20 de l'ensemble fonctionnel de 15 contrôle 15 et les moyens d'association fonctionnelle amovible 21 de l'unité de recueil de données 7 peut être respectivement des modules de communication sans fil apte à établir une connexion sans fil, par exemple à établir une connexion point à point lorsqu'ils sont placés en proximité. Selon les réalisations, lesdits modules de communication sans fil peuvent assurer une communication à courte 20 distance inférieure à environ 100 mètres, plus particulièrement inférieure à environ 20 mètres et préférentiellement inférieure à quelques mètres. Ainsi par exemple, l'unité de recueil 7 peut comporter un module de communication sans fil, formant ainsi le cas échéant les moyens d'association fonctionnelle amovible 21 de l'unité de recueil de données 7. Différentes variantes de ce deuxième mode de réalisation peuvent être envisagées. Ainsi par exemple l'appareil de mesure 6 peut comporter un module de communication sans fil avec le module de communication sans fil de l'unité de recueil 7 ou encore, le moyen de contrôle 13 peut comporter un module de communication sans fil apte à être reliée fonctionnellement au module de communication sans fil de l'unité de recueil 7. Par ailleurs, l'unité de recueil de données 7 comprend des moyens de stockage permanent 22 des valeurs des paramètres des conditions de fonctionnement. Les moyens de stockage permanent 22 de l'unité de recueil de données 7 sont apte à stocker les valeurs des paramètres des conditions de fonctionnement recueillies lorsque l'unité de recueil de données 7 est reliée fonctionnellement à l'ensemble fonctionnel de contrôle 15.

35 Enfin, le système élémentaire 5 de diagnostic comporte également une unité de calcul et d'analyse 8. L'unité de calcul et d'analyse 8 est apte à être associée fonctionnellement à l'unité de recueil de données 7 par une liaison 23 pour recevoir les valeurs des paramètres des conditions de fonctionnement. La liaison 23 peut être 40 une liaison sans fil ou une liaison filaire. Dans un mode de réalisation de l'invention, l'unité de calcul et d'analyse 8 est intégrée dans l'unité de recueil de données 7.

45 L'unité de calcul et d'analyse 8 est par ailleurs apte, à partir des valeurs des paramètres des conditions de fonctionnement et d'au moins une valeur significative prédéterminée d'un - ou fonction d'un - paramètre 25 30 3036794 13 caractéristique, à fournir des informations de diagnostic de l'état structurel présent ou prévisionnel de l'organe cinématique rotatif à diagnostiquer 1.

5 Pour cela, l'unité de calcul et d'analyse 8 est programmée, de manière, à partir des valeurs des paramètres des conditions de fonctionnement de l'organe cinématique rotatifs à diagnostiquer 1, à mettre en oeuvre tout ou partie d'un procédé de détection d'une anomalie structurelle de l'organe cinématique rotatif à diagnostiquer 1, et/ou à mettre en oeuvre un procédé de prédiction que l'organe cinématique rotatif à diagnostiquer 1 devrait atteindre un seuil significatif de l'état structurel considéré après une certaine rotation, selon une loi d'évolution du paramètre 10 des conditions de fonctionnement de l'organe cinématique rotatif à diagnostiquer en fonction de la rotation de celle-ci. Comme mentionné ci-avant, dans une réalisation, l'état structurel présent ou prévisionnel diagnostiqué est une altération de l'organe cinématique rotatif à diagnostiquer 1, tel qu'un écaillage ou analogue. L'état structurel 15 présent ou prévisionnel diagnostiqué peut comprendre en particulier la présence ou non d'une telle altération, et/ou le degré d'importance d'une telle altération. Dans un mode particulier de réalisation, le paramètre des conditions de fonctionnement de l'organe cinématique rotatif est la vitesse instantanée de rotation de l'organe cinématique rotatif pour la mesure et la collecte 3.

20 Avantageusement, dans ce mode particulier de réalisation, l'appareil de mesure 6 est un capteur de vitesse de rotation instantanée apte à mesurer la vitesse de rotation instantanée de l'organe cinématique rotatif pour la mesure et la collecte 3. Le système élémentaire 5 de diagnostic comporte, bien entendu, un moyen d'alimentation électrique de ceux de 25 ses moyens constitutifs embarqués sur l'appareil, la machine, l'engin 4. Selon une réalisation, ce moyen d'alimentation électrique est propre au système 5 de diagnostic et autonome comme des batteries électriques ou moyennant des moyens de récupération d'énergie. Selon une autre réalisation, ce moyen d'alimentation électrique est au moins pour partie commun à plusieurs systèmes 30 élémentaires 5 de diagnostic analogues montés sur le même appareil, machine, engin 4 et associés à plusieurs chaînes cinématiques de celui-ci, si tel est le cas. Selon une autre réalisation, ce moyen d'alimentation électrique est au moins pour partie communs aux moyens d'alimentation électrique de l'appareil, la machine, l'engin 4. Le cas échéant, il est prévu, en outre, un moyen de contrôle et d'information de l'état de charge électrique du moyen d'alimentation électrique.

35 L'ensemble fonctionnel de contrôle 15 spécialement destiné à faire partie d'un système élémentaire 5 de diagnostic en étant embarqué et monté sur l'appareil, la machine, l'engin 4, comprend l'appareil de mesure 6 et le moyen de contrôle 13 de l'état opérationnel de la chaîne cinématique.

40 Dans une réalisation, l'ensemble fonctionnel de contrôle 15 comprend en outre, le moyen d'alimentation électrique propre dont il a été précédemment question. Un tel ensemble fonctionnel de contrôle peut être à l'état démonté et apte alors à être embarqué et monté sur l'appareil, la machine, l'engin 4, en particulier l'engin à roues. Un tel ensemble fonctionnel de contrôle peut, 45 autrement, être à l'état monté et embarqué sur l'appareil, la machine, l'engin 4. Dans ce cas, l'ensemble fonctionnel de contrôle peut être soit intégré à l'appareil, la machine, l'engin 4 en première monte soit monté sur l'appareil, la machine, l'engin 4, postérieurement à sa réalisation.

3036794 14 L'appareil, la machine, l'engin 4, en particulier l'engin à roues pour son déplacement sur un réseau de voies, comporte, embarqué et monté, au moins un ensemble fonctionnel de contrôle tel que décrit, spécialement destiné 5 à faire partie d'un système élémentaire de diagnostic tel que décrit également, en étant associé à la chaîne cinématique 2 comprenant l'organe à diagnostiquer 1. Comme indiqué, l'appareil, la machine, l'engin 4 est tel que l'ensemble fonctionnel de contrôle soit est intégré à lui en première monte soit est monté sur lui postérieurement à sa réalisation.

10 Dans une réalisation, l'appareil, la machine, l'engin 4 comprend une pluralité d'organes cinématiques rotatifs à diagnostiquer 1. La pluralité d'organes cinématiques rotatifs à diagnostiquer 1 peut être installée sur une ou sur plusieurs chaîne(s) cinématique(s) 2. La chaîne cinématique 2, ou les chaînes cinématiques 2, comprend, respectivement comprennent, par ailleurs une pluralité d'organes cinématiques rotatifs pour la mesure et la 15 collecte 3. L'invention a ainsi également pour objet un système séquentiel 11 de diagnostic de l'état structurel de la pluralité d'organes cinématiques rotatifs à diagnostiquer 1.

20 Plus précisément, le système séquentiel 11 comprend, pour chaque organe cinématique rotatif pour la mesure et la collecte 3, un système élémentaire 5 de diagnostic tel que décrit ci-avant. Le système séquentiel 11 comprend ainsi une pluralité de systèmes élémentaire Set une pluralité d'ensembles fonctionnels de contrôle 15. Les systèmes élémentaires 5 de diagnostic du système séquentiel 11 peuvent être distincts les uns des autres ou 25 être pour partie communs. De même, les ensembles fonctionnels de contrôle 15 du système séquentiel 11 peuvent être distincts les uns des autres ou être pour partie communs. Par « pour partie commun », on entend que certains éléments des systèmes élémentaires 5 et/ou des ensembles fonctionnels de contrôle 15 peuvent être partagés, par exemple les systèmes élémentaires 5 et/ou les ensembles 30 fonctionnels de contrôle 15 peuvent comporter chacun un appareil de mesure 6 distinct mais partager les moyens de contrôle 13. Un moyen de contrôle 13 d'un ensemble fonctionnel de contrôle 15 du système séquentiel 11 peut ainsi être relié fonctionnellement à plusieurs appareils de mesure 6 par plusieurs liaisons 14, notamment plusieurs liaison 14 35 filaires permanentes. On entend également que les systèmes élémentaires 5 du système séquentiel 11 peuvent partager l'unité de recueil 7 et l'unité de calcul et d'analyse 8 comme cela va maintenant être détaillé.

40 Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, le système séquentiel 11 comprend une unique unité de recueil de données 7 ou un nombre d'unité de recueil de données 7 inférieur à un nombre d'ensembles fonctionnels de contrôle 15 du système séquentiel 11. L'unité de recueil 7 peut en particulier comporter une unique entrée de liaison filaire 7a apte à être reliée 45 structurellement à un ensemble fonctionnel de contrôle 15.

3036794 15 Comme détaillé ci-avant, l'entrée de liaison filaire 7a peut former les moyens d'association fonctionnelle amovible 21 de l'unité de recueil 7 et peut être soit dans une configuration active dans laquelle elle est reliée structurellement à un ensemble fonctionnel de contrôle 15 du système séquentiel 11, soit dans une configuration 5 inactive dans laquelle elle est dissociée de tous les ensembles fonctionnels de contrôle 15 du système séquentiel 11. On décrit maintenant un procédé de mise en oeuvre du système séquentiel 11 tel que décrit ci-avant.

10 Dans un tel procédé de mise en oeuvre, de façon séquentielle pour chaque ensemble fonctionnel de contrôle 15 de la pluralité de systèmes élémentaires 5 de diagnostic, on réalise les opérations suivantes. Au cours d'une première opération, on relie fonctionnellement, de façon amovible, l'unité de recueil de données 7 à un ensemble fonctionnel de contrôle 15 de la pluralité de systèmes élémentaires 5.

15 Puis au cours d'une deuxième opération, on reçoit dudit ensemble fonctionnel de contrôle 15, sur l'unité de recueil de données 7, des valeurs d'un paramètre des conditions de fonctionnement d'un organe cinématique rotatif.

20 Une fois cette opération mise en oeuvre, on détache fonctionnellement l'unité de recueil de données 7 dudit ensemble fonctionnel de contrôle 15 au cours d'une troisième opération. Enfin, au cours d'une quatrième opération, on fournit des informations de diagnostic de l'état structurel présent ou prévisionnel des organes cinématiques rotatifs à diagnostiquer 1 moyennant la mise en oeuvre de l'unité de calcul 25 et d'analyse 8. Cette série d'opération est répétée, de manière séquentielle, pour chaque ensemble fonctionnel de contrôle 15 de la pluralité de systèmes élémentaires 5 de diagnostic du système séquentiel 11 de diagnostic.

30 La quatrième opération, au cours de laquelle on fournit des informations de diagnostic peut ne pas être répétée de manière séquentielle à la suite des première, deuxième et troisième opérations mais être mis en oeuvre de manière indépendante. Ainsi, par exemple l' opération de fourniture d'informations de diagnostic peut être mise en oeuvre une fois que 35 les première, deuxième et troisième opérations ont été mises en oeuvre pour chaque ensemble fonctionnel de contrôle 15 de la pluralité de systèmes élémentaires 5 de diagnostic du système séquentiel 11 de diagnostic, ou encore de manière totalement indépendante, à un instant arbitraire choisi par un opérateur, dès lors que ladite opération de fourniture d'informations de diagnostic est mise en oeuvre après que l'unité de recueil 7 ai reçu lesdites valeurs d'un paramètre des conditions de fonctionnement d'un organe cinématique rotatif nécessaires 40 pour la mise en oeuvre de l'unité de calcul et d'analyse 8 telle qu'elle est décrite ci-avant.

Claims (19)

1. REVENDICATIONS1. Système élémentaire (5) de diagnostic de l'état structurel d'au moins un organe cinématique rotatif à diagnostiquer (1) d'une chaîne cinématique (2) d'un appareil, d'une machine, d'un engin (4), ladite chaîne cinématique comportant au moins un organe cinématique rotatif pour la mesure et la collecte (3), le système comprenant un ensemble fonctionnel de contrôle (15) de chaîne cinématique associé à un organe cinématique rotatif pour la mesure et la collecte, l'ensemble fonctionnel de contrôle comportant: - un appareil de mesure (6) de la valeur d'au moins un paramètre des conditions de fonctionnement d'un organe cinématique rotatif, l'appareil de mesure étant associé structurellement et fonctionnellement à l'organe cinématique rotatif pour la mesure et la collecte (3) et apte à mesurer les valeurs dudit paramètre, et - un moyen de contrôle (13) de l'état opérationnel de la chaîne cinématique (2), apte à être relié structurellement et fonctionnellement à l'appareil de mesure (6) par une liaison (14) appropriée pour recevoir les valeurs dudit paramètre des conditions de fonctionnement, le système étant caractérisé en ce que le paramètre des conditions de fonctionnement d'un organe cinématique rotatif est caractéristique de l'état structurel de l'organe cinématique rotatif à diagnostiquer, et en ce que le système comporte en outre - au moins une unité de recueil de données (7), dissociée structurellement de l'appareil, la machine, l'engin (4), apte à être reliée fonctionnellement, de façon amovible et séquentielle, à l'ensemble fonctionnel de contrôle (15), et apte, une fois reliée à l'ensemble fonctionnel de contrôle, à recevoir les valeurs d'un paramètre des conditions de fonctionnement d'un organe cinématique rotatif mesurées par l'appareil de mesure (6), et - au moins une unité de calcul et d'analyse (8), dissociée structurellement de l'appareil, la machine, l'engin (4), apte à être associée fonctionnellement à l'unité de recueil de données (7) par une liaison sans fil ou par une liaison filaire pour recevoir les valeurs des paramètres des conditions de fonctionnement, et apte, à partir desdites valeurs et d'au moins une valeur significative prédéterminée d'un - ou fonction d'un - paramètre caractéristique, à fournir des informations de diagnostic de l'état structurel présent ou prévisionnel de l'organe cinématique rotatif à diagnostiquer (1).
2. 2. Système élémentaire de diagnostic selon la revendication 1, dans lequel l'ensemble fonctionnel de contrôle (15) comporte des moyens d'association fonctionnelle amovible (20), complémentaires de moyens d'association fonctionnelle amovible (21) de l'unité de recueil de données (7), les moyens d'association fonctionnelle amovible (20, 21) de l'ensemble fonctionnel de contrôle (15) et de l'unité de recueil de données (7) étant aptes à coopérer pour relier fonctionnellement l'unité de recueil de données (7) à l'ensemble fonctionnel de contrôle (15).
3. 3. Système élémentaire de diagnostic selon la revendication 2, dans lequel l'appareil de mesure (6) comporte - une première sortie (6a) reliée structurellement et fonctionnellement de façon permanente au moyen de contrôle (13), notamment par une liaison (14) filaire permanente, et - une seconde sortie (6b) apte à être reliée fonctionnellement de façon amovible à l'unité de recueil de données (7) et formant des moyens d'association fonctionnelle amovible (20), notamment une seconde sortie filaire (6b).
4. 4. Système élémentaire de diagnostic selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, dans lequel la liaison (14) reliant l'appareil de mesure (6) au moyen de contrôle (13) est une liaison filaire permanente 3036794 17 comportant une sortie filaire (14a) apte à être reliée fonctionnellement de façon amovible à l'unité de recueil de données (7), ladite sortie filaire (14a) formant des moyens d'association fonctionnelle amovible (20). 5
5. 5. Système élémentaire de diagnostic selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel le moyen de contrôle (13) comporte une sortie filaire (13a) apte à être reliée fonctionnellement de façon amovible à l'unité de recueil de données (7), ladite sortie filaire (13a) formant des moyens d'association fonctionnelle amovible (20).
6. 6. Système élémentaire de diagnostic selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel l'unité de 10 recueil (7) comporte une entrée de liaison filaire (7a), formant le cas échéant des moyens d'association fonctionnelle amovible (21), et dans lequel ladite entrée de liaison filaire (7a) est soit dans une configuration active dans laquelle elle est reliée structurellement à un ensemble fonctionnel de contrôle (15), soit dans une configuration inactive dans laquelle elle est dissociée de l'ensemble fonctionnel de contrôle (15). 15
7. 7. Système élémentaire de diagnostic selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel l'appareil de mesure (6), le moyen de contrôle (13) et/ou l'unité de recueil de données (7) comprend également des moyens de stockage permanent (16, 22) des valeurs des paramètres des conditions de fonctionnement.
8. 8. Système élémentaire de diagnostic selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel l'organe 20 cinématique rotatif à diagnostiquer (1) est le même que l'organe cinématique rotatif pour la mesure et la collecte (3) ou est différent de l'organe cinématique rotatif pour la mesure et la collecte (3).
9. 9. Système élémentaire de diagnostic selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel l'unité de calcul et d'analyse (8) est programmée de manière, à partir des valeurs des paramètres des conditions de 25 fonctionnement de l'organe cinématique rotatifs à diagnostiquer (1), à mettre en oeuvre tout ou partie d'un procédé de détection d'une anomalie structurelle de l'organe cinématique rotatif à diagnostiquer (1), et/ou à mettre en oeuvre un ou des procédé(s) de prédiction que l'organe cinématique rotatif à diagnostiquer (1) devrait atteindre un seuil significatif de l'état structurel considéré après une certaine rotation, selon une ou des loi(s) d'évolution du paramètre des conditions de fonctionnement de l'organe cinématique rotatif à diagnostiquer (1) en 30 fonction de la rotation de celle-ci.
10. 10. Système élémentaire de diagnostic selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel le moyens de contrôle (13) de l'état opérationnel de la chaîne cinématique (2) comporte des moyens d'asservissement (17) de la chaine cinématique (2) sur laquelle est implantée l'organe cinématique rotatif pour la 35 mesure et la collecte (3), aptes à asservir ladite chaine cinématique (2) en fonction des valeurs du paramètre des conditions de fonctionnement de l'organe cinématique rotatif.
11. 11. Système séquentiel (11) de diagnostic de l'état structurel d'une pluralité d'organes cinématiques rotatifs à diagnostiquer (1) d'au moins une chaîne cinématique (2) d'un appareil, d'une machine, d'un engin (4), ladite au 40 moins une chaîne cinématique comportant une pluralité d'organes cinématiques rotatifs pour la mesure et la collecte (3), le système comprenant, pour chaque organe cinématique rotatif pour la mesure et la collecte (3) de ladite au moins une chaîne cinématique (2), un système élémentaire (5) de diagnostic selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, les systèmes élémentaires (5) de diagnostic soit étant distincts soit étant pour partie communs. 45 3036794 18
12. 12. Système séquentiel de diagnostic selon la revendication 11, dans lequel l'unité de recueil (7) comporte une unique entrée de liaison filaire (7a) apte à être reliée structurellement à un ensemble fonctionnel de contrôle (15). 5
13. 13. Système séquentiel de diagnostic selon l'une quelconque des revendications 11 et 12, comprenant une unique unité de recueil de données (7) ou un nombre d'unité de recueil de données (7) inférieur à un nombre d'ensembles fonctionnels de contrôle du système (15). 10
14. 14. Unité de recueil de données (7), spécialement destinée à faire partie d'un système élémentaire (5) de diagnostic selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 ou d'un système séquentiel (11) de diagnostic selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, qui est dissociée structurellement de l'appareil, la machine, l'engin (4) et apte, une fois reliée fonctionnellement à un ensemble fonctionnel de contrôle (15), à recevoir des valeurs d'un paramètre des conditions de fonctionnement d'un organe cinématique rotatif à diagnostiquer (1). 15
15. 15. Unité de recueil selon la revendication 14 qui est agencée pour être déplaçable, en particulier transportable, plus spécialement portable en tout ou partie tel qu'une partie portative de mesure et une partie formant console d'accueil. 20
16. 16. Unité de recueil selon l'une quelconque des revendications 14 et 15 qui comporte une unité de calcul et d'analyse (8) apte, à partir des données caractéristiques des conditions de fonctionnement de l'organe tournant et d'au moins une valeur significative prédéterminée du - ou fonction du - paramètre caractéristique, à fournir des informations de diagnostic de l'état structurel présent ou prévisionnel d'un organe cinématique rotatif à diagnostiquer (1). 25
17. 17. Ensemble fonctionnel de contrôle (15) de chaîne cinématique spécialement destiné à faire partie d'un système élémentaire (5) de diagnostic selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 ou d'un système séquentiel (11) de diagnostic selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, en étant embarqué et monté sur un appareil, une machine, un engin (4) ayant au moins une chaîne cinématique (2) comportant au moins un 30 organe cinématique rotatif à diagnostiquer (1) et au moins un organe cinématique rotatif pour la mesure et la collecte (3), l'ensemble fonctionnel de contrôle (15) de chaîne cinématique étant associé à un organe cinématique rotatif pour la mesure et la collecte (3), l'ensemble fonctionnel de contrôle comportant : - un appareil de mesure (6), et - un moyen de contrôle (13) de l'état opérationnel de la chaîne cinématique (2). 35
18. 18. Appareil, machine, engin (4) ayant au moins une chaîne cinématique (2) comportant une pluralité d'organes cinématiques rotatifs à diagnostiquer (1) et une pluralité d'organe cinématique rotatif pour la mesure et la collecte (3) sur lequel est embarqué et monté respectivement au moins un ensemble fonctionnel de contrôle (15) selon la revendication 17, l'appareil, machine, engin (4) étant spécialement destiné à faire partie d'un 40 système élémentaire (5) de diagnostic selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 ou d'un système séquentiel (11) de diagnostic selon l'une quelconque des revendications 11 à 13.
19. 19. Procédé de mise en oeuvre d'un système séquentiel (11) de diagnostic selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, dans lequel, de façon séquentielle pour chaque ensemble fonctionnel de contrôle (15) du 45 système séquentiel (11) de diagnostic, on réalise les étapes de - relier fonctionnellement, de façon amovible, l'unité de recueil de données (7) audit ensemble fonctionnel de contrôle (15), 3036794 19 - recevoir dudit ensemble fonctionnel de contrôle (15), sur l'unité de recueil de données (7), des valeurs d'un paramètre des conditions de fonctionnement d'un organe cinématique rotatif, et - détacher fonctionnellement l'unité de recueil de données (7) dudit ensemble fonctionnel de contrôle (15), 5 et dans lequel, moyennant la mise en oeuvre de l'unité de calcul et d'analyse (8), on fournit des informations de diagnostic de l'état structurel présent ou prévisionnel des organes cinématiques rotatifs à diagnostiquer (1).