WO2005111947A1 - Dispositif de diagnostic d’au moins un parametre de fonctionnement d’un appareil industriel - Google Patents

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WO2005111947A1
WO2005111947A1 PCT/CH2005/000266 CH2005000266W WO2005111947A1 WO 2005111947 A1 WO2005111947 A1 WO 2005111947A1 CH 2005000266 W CH2005000266 W CH 2005000266W WO 2005111947 A1 WO2005111947 A1 WO 2005111947A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
acoustic
signal
vibratory
housing
microphone
Prior art date
Application number
PCT/CH2005/000266
Other languages
English (en)
Inventor
Laurent Dellsperger
Bertrand Hurst
François VEUVE
Original Assignee
Virtual Switches S.A.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Virtual Switches S.A. filed Critical Virtual Switches S.A.
Publication of WO2005111947A1 publication Critical patent/WO2005111947A1/fr

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C3/00—Registering or indicating the condition or the working of machines or other apparatus, other than vehicles
    • G07C3/02—Registering or indicating working or idle time only
    • G07C3/04—Registering or indicating working or idle time only using counting means or digital clocks

Definitions

  • the present invention relates to a device for diagnosing at least one operating parameter of an industrial device on the basis of a vibratory signature of said device, said device comprising the following elements: an acoustic sensor, - processing and storage means a signal transmitted by the acoustic sensor, means for transmitting the signal processed by the processing means to computer management means, and power supply means, said elements being housed in a housing, and further comprising, in said housing means arranged to record, store and recognize said vibratory signature regardless of the sound environment in which the apparatus is located and to record, at predetermined time intervals, the operating parameter to be checked from at least one characteristic of the electrical signal originating from an acoustic signal received by said device.
  • European publication EP 1 049 050 describes a monitoring system for checking and diagnosing the condition of machines, in particular drive systems such as rolling bearings or electric motors.
  • This system comprises one or more sensors for controlling physical parameters directly or indirectly linked to the operating state of the machine.
  • the sensor (s) used do not have any constructive particularities making it possible to improve the sensitivity thereof in order to guarantee the reliability of the measurement results obtained.
  • no device is provided for filtering out unwanted noise without resorting to specific signal processing which is costly in terms of energy and volume.
  • the sensor thanks to its design, has, on the one hand, a sensitivity four times higher than that of the sensors currently used in this type of device and, d 'on the other hand, allows to overcome the problems associated with parasitic noise in a simple and economical way in terms of implementation.
  • the signal processing system used is limited to a microcontroller without floating point.
  • the purpose of the portable measuring device described in US Pat. No. 4,926,353 is to determine the factor of use of a machine by making the ratio between the use time and the rest time.
  • the determination of the time of use is made by measuring the noise using a microphone which detects an aerial acoustic wave, which does not guarantee any reliability of the measurements since the detection can be parasitized by any external noise. .
  • International publication WO 90/09644 relates to a method for controlling the operating state of an assembly, and in particular of an engine, from which signals representative of the state of this engine are taken.
  • the signal sampling step is done by controlling, using a microphone, the acoustic spectrum transmitted in the air.
  • No specific embodiment of the sensor is mentioned and, in addition, the signal is represented by a vector, the dimensions of which depend on the relevant operating parameters, which is different from the diagnostic device of the present invention.
  • An apparatus emitting vibrations which one wishes to diagnose, produces acoustic and vibratory waves. These waves are characteristic of the operation of the device. However, the sounds emitted by one device can be very similar to those emitted by another device. It is therefore important to recognize and differentiate between sound or vibration sources, so as not to confuse them during the diagnosis. If this is not the case, the diagnosis is wrong. It is therefore fundamental to teach the device to recognize the source that it must diagnose. Thus, when parasitic sound or vibration sources occur, the device does not take them into account. To achieve this goal, the system must therefore identify and recognize the device by its vibratory signature. Once the device has been recognized, the device will be able to control or diagnose the desired operating parameter by recording at predetermined time intervals the signal obtained from the waves emitted by the device in operation.
  • the present invention proposes to remedy all these drawbacks by providing a device which makes it possible to control several operating parameters of a device emitting vibrations, such as for example the operating time, the possible charge level, the rotation speed. of one of the components, the operating temperature, and to diagnose mechanical or electrical malfunctions of this device while greatly reducing the noise pollution of the environment in which it is located.
  • This is obtained in the device of the invention by the fact that the elimination of the parasitic acoustic waves is done mechanically, which has the consequence of considerably simplifying the algorithms related to the processing of the electrical signal delivered by the sensor.
  • the device has a small footprint, a low cost price and can be installed very easily on any device. All the information it records can be managed directly by current IT, which avoids errors in transferring this information and the creation of specific paper forms.
  • the device as defined in the preamble is characterized in that the acoustic sensor is a microphone arranged to pick up vibrations, and in that the means arranged to record, store and recognize said acoustic signature, whatever the sound environment in which the device is located, comprise a mechanical acoustic filter associated with said microphone and arranged, on the one hand, to dissociate and strongly attenuate the acoustic waves linked to the vibratory waves from the vibratory signal received by the microphone and, on the other hand part, to amplify the vibrations emitted by the device to be diagnosed.
  • said mechanical acoustic filter is formed by an elastic medium in which said microphone is embedded and this elastic medium is prestressed in compression.
  • the elastic medium is a transparent synthetic resin.
  • all the elements of the device housed in the housing are mechanically isolated from the walls of said housing by elastic means.
  • the means for transmitting the processed signal to the computer management means can comprise a wireless communication interface.
  • the means for processing and storing a signal transmitted by the acoustic sensor comprise a microprocessor.
  • said microprocessor is arranged to obtain a global representation of the signal by calculating Fourier transforms with a system without floating point.
  • the supply means can be produced in the form of a button cell.
  • the device is provided with means for rapid attachment to the device to be diagnosed.
  • FIG. 1 represents an exploded perspective view of the device according to the invention
  • FIG. 2 shows in perspective a first means of fixing the device of FIG. 1 on an apparatus to be checked
  • FIG 3 shows a second means of fixing the device of Figure 1 on an apparatus to be checked.
  • the device according to the invention 10 allowing the diagnosis of at least one operating parameter of an industrial device from a vibratory signature of the device, comprises a box 11 electrically conductive or not , of cylindrical shape, having a cross section in the shape of an inverted U, the upper face 12 of which is provided with a central circular window 13 of diameter substantially equal to one third of the diameter of the housing 11, said window being closed by a transparent plate, whose function will be specified below.
  • This box is arranged to contain an acoustic sensor 14, means for processing and storing 15 a signal transmitted by said acoustic sensor, means 16 for transmitting the signal processed by the processing means to computer management means (not shown) and electrical supply means 17 of the device.
  • the acoustic sensor 14, the signal processing and storage means 15 as well as the transmission means 16 for the processed signal are in the form of elements fixed to the upper face of a printed circuit 18.
  • the vibratory signal received by the sensor which in the device 10 according to the invention, is a microphone 14, is transformed by said microphone into an electrical signal.
  • This signal is processed, that is to say amplified then digitized by an A / D converter then the formatted signal is stored in a memory.
  • the information stored in this memory is transmitted to the computer management means, or to any mobile computer system, by a wireless communication interface, that is to say an infrared transceiver placed at the center of the printed circuit 18 coaxially with central window 13 of the housing 11 in correspondence with the window 13.
  • the A / D converter, the memory and a counter making it possible to record the signal over time which form the processing and storage means 15 of the device 10 are preferably integrated in a microprocessor of the MSP type.
  • This microprocessor is arranged to obtain a global representation of the signal by calculating Fourier transforms with a system without floating point.
  • the power supply means 17 of the device are in the form of a lithium button cell disposed in a cylindrical closure sleeve 19, arranged to fit into the housing 11 and seal it tightly, said battery being electrically connected to the underside of the printed circuit 18 by a connector 20.
  • the inner wall of said housing 11 is provided with a shoulder 21 arranged to serve as a support for a first annular elastic seal 22 on which the upper edge of the printed circuit 18 is supported.
  • a second seal similar cylindrical annular 23 is disposed between the lower edge of said printed circuit and the annular edge of the closing sleeve 19 when this sleeve is fitted in the housing 11.
  • the means for recording, memorizing and recognizing the vibratory signature of the apparatus of the device 10 comprise mechanical means for dissociating and strongly attenuating the acoustic waves linked to the vibratory waves from the signal received by the sensor 14.
  • These mechanical means are first of all in the form of the elastic means formed, in this embodiment of the device, by the elastic seals 22 and 23 mechanically isolating the housing 11 from all the components of the device and in the form of a acoustic filter 24
  • the acoustic filter 24 is disposed in the cavity defined, on the one hand, by the upper face of the printed circuit 18 on which the sensor 14, the microprocessor 15 and the infrared communication means 17 are fixed and, on the other hand, the inner surface of the upper face 12 of the housing 11. It is formed by an elastic medium prestressed in compression in which are embedded all the electronic components arranged on the printed circuit 18 and in particular the acoustic sensor 14. This elastic medium is preferably a transparent synthetic resin.
  • annular seals 22 and 23 can be omitted.
  • This embodiment of the acoustic filter which makes it possible to greatly attenuate the parasitic acoustic waves, also has the advantage of amplifying the vibrations emitted by the diagnostic machine, which increases the sensitivity of the device.
  • the device 10 must be resistant to shock, weathering, electromagnetic waves, corrosion and must be waterproof and meet the recycling standards in force.
  • the housing 11 is preferably made of aluminum and the closure sleeve 19 of polyoxymethylene (POM).
  • the device 10 must be able to be fixed to the device for which an operating parameter is to be checked in a quick and safe manner so that it cannot be removed inappropriately by the user of the device.
  • Figures 2 and 3 illustrate two alternative embodiments of the fastening means associated with the device.
  • the embodiment illustrated in Figure 2 is intended for fixing the device 10 on an apparatus having a flat outer wall.
  • the fixing base of the device 10 is in the form of a substantially rectangular plate 40 secured to the side wall of the housing 11 by countersunk screws 41 or any other suitable fixing means.
  • This plate is provided with a bore in each of its four angles.
  • the device 10 is then fixed by means of safety rivets 42 introduced into these bores and securely connecting the wall 43 of the device to the diagnostic device 10.
  • the embodiment illustrated in FIG. 3 relates to the fixing of the device 10 on an apparatus comprising a curved, curved or round surface, such as a pipe, a pipe, etc.
  • the fixing base of the device is in the form of a sole 50 having a slot 51 in its thickness to allow the passage of a metal flange 52.
  • the flange 52 is passed around the cylindrical part 53 of the device and its two ends are connected by a clamp 54 allowing its closure. It is also possible to replace the clamp 54 with a device guaranteeing the inviolability of this type of fixing means.
  • the procedure is as follows: firstly, the device must learn to recognize the parameter which it must control, this is that is, it must be able to identify the source of vibration from which it can provide information on the evolution of the parameter concerned. For this he must define the vibratory signature of the device in normal or extreme operation, if it has several operating modes, and save this signature in his memory, signature which will then serve as a reference during each use. This defines a learning process that is done only once for each device.
  • a second step which is that of use on a device in operation
  • the counter allowing the recording at predetermined periods of time of the vibratory signal is activated and the received signals are recorded with the current date and the duration measured until the device is triggered.
  • the stored data are then extracted from the microprocessor memory by the infrared communication means and transmitted for example to a pocket computer before being managed by the computer means.
  • the device is in active mode.
  • the device on which the device is fixed is not in operation, the device is put in passive mode, that is to say in standby, thus allowing minimum energy consumption.
  • An initialization must be carried out to put it back in active mode as part of a next diagnosis. This return to active mode can be done in particular by a handheld computer, which makes the device compatible with all environments.

Abstract

L'invention concerne un dispositif de diagnostic d'au moins un paramètre de fonctionnement d'un appareil industriel à partir d'une signature vibratoire de l'appareil. Ce dispositif (10) comprend un boîtier (11) dans lequel sont logés un capteur acoustique (14), des moyens de traitement et de mémorisation (15) d'un signal transmis par le capteur acoustique, des moyens de transmission (16) du signal traité par les moyens de traitement à des moyens de gestion informatique et des moyens d'alimentation électrique (17) du dispositif. Il comporte en outre des moyens mécaniques pour dissocier et atténuer fortement les ondes acoustiques liées aux ondes vibratoires sous la forme d'un filtre acoustique mécanique (24) associé au capteur acoustique (14) et de moyens élastiques qui isolent mécaniquement tous les éléments du dispositif (10) des parois du boîtier (11).

Description

DISPOSITIF DE DIAGNOSTIC D'AU MOINS UN PARAMETRE DE FONCTIONNEMENT D'UN APPAREIL INDUSTRIEL
Domaine technique
La présente invention concerne un dispositif de diagnostic d'au moins un paramètre de fonctionnement d'un appareil industriel à partir d'une signature vibratoire dudit appareil, ledit dispositif comprenant les éléments suivants: un capteur acoustique, - des moyens de traitement et de mémorisation d'un signal transmis par le capteur acoustique, des moyens de transmission du signal traité par les moyens de traitement à des moyens de gestion informatique, et des moyens d'alimentation électrique, lesdits éléments étant logés dans un boîtier, et comportant en outre, dans ledit boîtier des moyens agencés pour enregistrer, mémoriser et reconnaître ladite signature vibratoire quel que soit l'environnement sonore dans lequel se trouve l'appareil et pour enregistrer, à des intervalles de temps prédéterminés, le paramètre de fonctionnement à contrôler à partir d'au moins une caractéristique du signal électrique issu d'un signal acoustique reçu par ledit dispositif.
Technique antérieure
L'évolution du marché dans le monde industriel a fait qu'il existe actuellement sur ce marché de nombreux appareils mis à la disposition, notamment par location, de nombreux et différents utilisateurs. Cependant, la gestion d'un parc d'appareils industriels nécessite un contrôle permanent des temps d'utilisation de ces appareils et de leur état de fonctionnement pour, d'une part, pouvoir facturer de façon précise la prestation fournie et, d'autre part, pouvoir planifier leur période de maintenance et leur remplacement. En outre, ces locations impliquent un suivi administratif important afin de pouvoir facturer dans les meilleurs délais le temps réel pendant lequel l'appareil a été utilisé par la personne l'ayant loué, et établir une traçabilité de son vieillissement.
Il existe des dispositifs de comptage du temps de fonctionnement de moteurs, notamment d'un moteur automobile, tels que celui faisant l'objet de la demande de brevet français publiée sous le N° 2 723 229. Ce dispositif comptabilise le bruit de fonctionnement en général du moteur et de son environnement. Il n'est pas capable de comptabiliser le bruit du moteur seul en le dissociant du bruit d'un éventuel autre moteur placé dans un faible rayon autour de lui. En outre, il n'est pas conçu pour contrôler un autre paramètre de fonctionnement de ce moteur.
La publication européenne EP 1 049 050 décrit un système de surveillance pour le contrôle et le diagnostic de l'état de machines, notamment de systèmes d'entraînement tels que des paliers à roulements ou des moteurs électriques. Ce système comporte un ou plusieurs capteurs de contrôle de paramètres physiques liés directement ou indirectement à l'état de fonctionnement de la machine. Le ou les capteurs utilisés ne présentent pas de particularités constructives permettant d'en améliorer la sensibilité afin de garantir la fiabilité des résultats de mesure obtenus. En outre, dans ce système, il n'est prévu aucun dispositif permettant de filtrer les bruits parasites sans avoir recours à un traitement de signal spécifique coûteux en énergie et en volume. Ceci n'est pas le cas dans le dispositif de l'invention dans lequel le capteur, grâce à sa conception, présente, d'une part, une sensibilité quatre fois supérieure à celle des capteurs actuellement utilisés dans ce type de dispositif et, d'autre part, permet de s'affranchir des problèmes liés aux bruits parasites de façon simple et économique au niveau de la réalisation. En outre le système de traitement de signal utilisé se limite à un microcontrôleur sans virgules flottantes.
L'appareil de mesure portable décrit dans le brevet US 4,926,353 a pour objet de déterminer le facteur d'utilisation d'une machine en faisant le rapport entre le temps d'utilisation et le temps de repos. La détermination du temps d'utilisation se fait par la mesure du bruit à l'aide d'un microphone qui détecte une onde acoustique aérienne, ce qui ne garantit aucune fiabilité des mesures puisque la détection peut être parasitée par n'importe quel bruit externe.
La publication internationale WO 90/09644 concerne un procédé de contrôle de l'état de fonctionnement d'un ensemble, et notamment d'un moteur, dans lequel on prélève des signaux représentatifs de l'état de ce moteur. L'étape de prélèvement des signaux se fait par contrôle, à l'aide d'un microphone, du spectre acoustique transmis dans l'air. Aucune réalisation spécifique du capteur n'est mentionnée et en outre, la représentation du signal se fait par un vecteur dont les dimensions sont fonction des paramètres relevants de fonctionnement, ce qui est différent du dispositif de diagnostic de la présente invention.
Pour obtenir des mesures fiables, il est nécessaire de pouvoir éliminer en totalité ou partiellement toutes les ondes acoustiques liées aux ondes vibratoires reçues par le dispositif de contrôle. Dans les dispositifs connus, ceci ne se fait que lors du traitement du signal électrique et par l'utilisation d'algorithmes compliqués.
Exposé de l'invention
Un appareil émettant des vibrations, que l'on souhaite diagnostiquer, produit des ondes acoustiques et vibratoires. Ces ondes sont caractéristiques du fonctionnement de l'appareil. Cependant les sons émis par un appareil peuvent être très similaires à ceux émis par un autre appareil. Il est donc important de reconnaître et de faire la différence entre les sources sonores ou vibratoires, afin de ne pas les confondre lors du diagnostic. Si ce n'est pas le cas, le diagnostic est faussé. Il est donc fondamental d'apprendre au dispositif à reconnaître la source qu'il doit diagnostiquer. Ainsi, lorsque des sources sonores ou vibratoires parasites surviennent, le dispositif ne les prend pas en compte. Pour atteindre ce but, le dispositif doit donc identifier et reconnaître l'appareil par sa signature vibratoire. Une fois l'appareil reconnu, le dispositif pourra contrôler ou diagnostiquer le paramètre de fonctionnement désiré en enregistrant à des intervalles de temps prédéterminés le signal obtenu à partir des ondes émises par l'appareil en fonctionnement.
La présente invention se propose de remédier à tous ces inconvénients en offrant un dispositif qui permet de contrôler plusieurs paramètres de fonctionnement d'un appareil émettant des vibrations, tels que par exemple le temps de fonctionnement, le niveau de charge éventuel, la vitesse de rotation d'un des composants, la température de fonctionnement, et de diagnostiquer des dysfonctionnements mécaniques ou électriques de cet appareil tout en atténuant fortement les nuisances sonores de l'environnement dans lequel il se trouve. Ceci est obtenu dans le dispositif de l'invention par le fait que l'élimination des ondes acoustiques parasites se fait de façon mécanique, ce qui a pour conséquence de simplifier considérablement les algorithmes liés au traitement du signal électrique délivré par le capteur. En outre, de par sa conception, le dispositif a un encombrement réduit, un faible prix de revient et peut être installé très facilement sur n'importe quel appareil. Toutes les informations qu'il enregistre peuvent être gérées directement par une informatique courante ce qui évite les erreurs de transfert de ces informations et l'élaboration de formulaires papier spécifiques.
A cet effet, le dispositif tel que défini en préambule est caractérisé en ce que le capteur acoustique est un microphone agencé pour capter des vibrations, et en ce que les moyens agencés pour enregistrer, mémoriser et reconnaître ladite signature acoustique, quel que soit l'environnement sonore dans lequel se trouve l'appareil, comportent un filtre acoustique mécanique associé audit microphone et agencé, d'une part, pour dissocier et atténuer fortement les ondes acoustiques liées aux ondes vibratoires du signal vibratoire reçu par le microphone et, d'autre part, pour amplifier les vibrations émises par l'appareil à diagnostiquer. Dans la forme de réalisation préférée du dispositif, ledit filtre acoustique mécanique est formé par un milieu élastique dans lequel est noyé ledit microphone et ce milieu élastique est précontraint en compression.
De préférence, le milieu élastique est une résine synthétique transparente.
Dans cette forme de réalisation, tous les éléments du dispositif logés dans le boîtier sont isolés mécaniquement des parois dudit boîtier par des moyens élastiques.
Les moyens de transmission du signal traité aux moyens de gestion informatique peuvent comprendre une interface de communication sans fil.
De façon avantageuse, les moyens de traitement et de mémorisation d'un signal transmis par le capteur acoustique comprennent un microprocesseur.
De préférence, ledit microprocesseur est agencé pour obtenir une représentation globale du signal par le calcul de transformées de Fourier avec un système sans virgule flottante.
Les moyens d'alimentation peuvent être réalisés sous la forme d'une pile bouton.
Pour faciliter son utilisation, le dispositif est pourvu de moyens de fixation rapide sur l'appareil à diagnostiquer.
La présente invention et ses avantages apparaîtront mieux dans la description suivante d'un mode de réalisation préférée de l'invention donné à titre indicatif et non limitatif et en référence aux dessins annexés, dans lesquels: Description sommaire des dessins la figure 1 représente une vue en perspective éclatée du dispositif selon l'invention,
la figure 2 représente en perspective un premier moyen de fixation du dispositif de la figure 1 sur un appareil à contrôler, et
la figure 3 représente un second moyen de fixation du dispositif de la figure 1 sur un appareil à contrôler.
Manière de réaliser l'invention
En référence à la figure 1 , le dispositif selon l'invention 10 permettant le diagnostic d'au moins un paramètre de fonctionnement d'un appareil industriel à partir d'une signature vibratoire de l'appareil, comprend un boîtier 11 électriquement conducteur ou non, de forme cylindrique, ayant une section transversale en forme de U inversé, dont la face supérieure 12 est pourvue d'une fenêtre circulaire centrale 13 de diamètre égal sensiblement au tiers du diamètre du boîtier 11 , ladite fenêtre étant obturée par une plaque transparente, dont la fonction sera précisée ci-après. Ce boîtier est agencé pour contenir un capteur acoustique 14, des moyens de traitement et de mémorisation 15 d'un signal transmis par ledit capteur acoustique, des moyens de transmission 16 du signal traité par les moyens de traitement à des moyens de gestion informatique (non représentés) et des moyens d'alimentation électrique 17 du dispositif. Le capteur acoustique 14, les moyens de traitement et de mémorisation du signal 15 ainsi que les moyens de transmission 16 du signal traité se présentent sous la forme d'éléments fixés sur la face supérieure d'un circuit imprimé 18.
Le signal vibratoire reçu par le capteur, qui dans le dispositif 10 selon l'invention, est un microphone 14, est transformé par ledit microphone en signal électrique. Ce signal est traité, c'est-à-dire amplifié puis digitalisé par un convertisseur A/D puis le signal mis en forme est stocké dans une mémoire. Les informations stockées dans cette mémoire sont transmises aux moyens de gestion informatique, ou à tout système informatique mobile, par une interface de communication sans fil, c'est-à-dire un émetteur-récepteur infrarouge disposé au centre du circuit imprimé 18 coaxialement à fenêtre centrale 13 du boîtier 11 en correspondance avec la fenêtre 13. Ces moyens de gestion, à l'aide d'un logiciel approprié, permettront à partir de l'analyse d'une des caractéristiques du signal électrique reçu de déterminer l'évolution du paramètre à contrôler.
Le convertisseur A/D, la mémoire ainsi qu'un compteur permettant d'enregistrer le signal dans le temps qui forment les moyens de traitement et de mémorisation 15 du dispositif 10 sont intégrés de préférence dans un microprocesseur du type MSP. Ce microprocesseur est agencé pour obtenir une représentation globale du signal par le calcul de transformées de Fourier avec un système sans virgule flottante.
Les moyens d'alimentation électrique 17 du dispositif se présentent sous la forme d'une pile bouton au lithium disposée dans une douille de fermeture cylindrique 19, agencée pour s'emboîter dans le boîtier 11 et l'obturer de façon étanche, ladite pile étant électriquement reliée à la face inférieure du circuit imprimé 18 par un connecteur 20.
Dans la forme de réalisation illustrée, la paroi intérieure dudit boîtier 11 est pourvue d'un épaulement 21 agencé pour servir d'appui à un premier joint élastique annulaire 22 sur lequel vient s'appuyer le bord supérieur du circuit imprimé 18. Un second joint annulaire cylindrique 23 similaire est disposé entre le bord inférieur dudit circuit imprimé et le bord annulaire de la douille de fermeture 19 lorsque cette douille est emboîtée dans le boîtier 11. Le dispositif ainsi assemblé est fixé sur une base 30 interchangeable destinée à sa fixation sur l'appareil à contrôler. La signature vibratoire propre à un appareil est formée par les ondes vibratoires qu'il émet dans ses conditions de fonctionnement extrêmes, par exemple pour une perceuse à vitesse de rotation variable, aux vitesses de rotation minimum et maximum. Pour que cette signature soit facilement identifiable il ne faut pas qu'elle soit perturbée par des sources acoustiques environnantes. Il est donc nécessaire d'essayer d'éliminer ces sources parasites. A cet effet, les moyens pour enregistrer, mémoriser et reconnaître la signature vibratoire de l'appareil du dispositif 10 selon l'invention comprennent des moyens mécaniques pour dissocier et atténuer fortement les ondes acoustiques liées aux ondes vibratoires du signal reçu par le capteur 14. Ces moyens mécaniques se présentent tout d'abord sous la forme des moyens élastiques formés, dans cette forme de réalisation du dispositif, par les joints élastiques 22 et 23 isolant mécaniquement le boîtier 11 de tous les composants du dispositif et sous la forme d'un filtre acoustique 24
Le filtre acoustique 24 est disposé dans la cavité définie, d'une part, par la face supérieure du circuit imprimé 18 sur laquelle sont fixés le capteur 14, le microprocesseur 15 et les moyens de communication infrarouge 17 et, d'autre part, la surface intérieure de la face supérieure 12 du boîtier 11. Il est formé par un milieu élastique précontraint en compression dans lequel sont noyés tous les composants électroniques disposés sur le circuit imprimé 18 et en particulier le capteur acoustique 14. Ce milieu élastique est de préférence une résine synthétique transparente.
Dans une variante de réalisation, l'on peut également enrober les deux faces du circuit imprimé 18 dans ladite résine transparente. Dans ce cas, les joints annulaires 22 et 23 peuvent être supprimés.
Ce mode de réalisation du filtre acoustique, qui permet d'atténuer fortement les ondes acoustiques parasites, présente aussi l'avantage d'amplifier les vibrations émises par la machine à diagnostiquer, ce qui augmente la sensibilité du dispositif. Le dispositif 10 doit être résistant aux chocs, aux intempéries, aux ondes électromagnétiques, à la corrosion et doit être étanche et répondre aux normes de recyclage en vigueur. A cet effet le boîtier 11 est de préférence réalisé en aluminium et la douille de fermeture 19 en polyoxyméthylène (POM).
Le dispositif 10 doit pouvoir être fixé sur l'appareil dont on veut contrôler un paramètre de fonctionnement d'une manière rapide et sûre afin qu'il ne puisse pas être retiré de façon inappropriée par l'utilisateur de l'appareil. Les figures 2 et 3 illustrent deux variantes de réalisation des moyens de fixation associés au dispositif.
La réalisation illustrée par la figure 2 est destinée à la fixation du dispositif 10 sur un appareil comportant une paroi extérieure plane.
Dans ce cas, la base de fixation du dispositif 10 se présente sous la forme d'une plaque 40 sensiblement rectangulaire solidaire de la paroi latérale du boîtier 11 par des vis noyées 41 ou tout autre moyen de fixation approprié. Cette plaque est pourvue d'un alésage dans chacun de ses quatre angles. La fixation du dispositif 10 se fait alors par l'intermédiaire de rivets de sécurité 42 introduits dans ces alésages et liant de façon sûre la paroi 43 de l'appareil au dispositif de diagnostic 10.
La réalisation illustrée par la figure 3 concerne la fixation du dispositif 10 sur un appareil comportant une surface courbe, bombée ou ronde, tel qu'une conduite, un tuyau, etc.
Dans ce cas, la base de fixation du dispositif se présente sous la forme d'une semelle 50 comportant une fente 51 dans son épaisseur pour permettre le passage d'une bride métallique 52. Lors de la fixation du dispositif sur l'appareil la bride 52 est passée autour de la partie cylindrique 53 de l'appareil et ses deux extrémités sont reliées par un collier de serrage 54 permettant sa fermeture. Il est également possible de remplacer le collier de serrage 54 par un dispositif garantissant l'inviolabilité de ce type de moyen de fixation.
Lorsque le dispositif 10 est fixé sur l'appareil dont on veut contrôler au moins un paramètre de fonctionnement, on procède de la façon suivante : dans un premier temps, le dispositif doit apprendre à reconnaître le paramètre qu'il doit contrôler, c'est-à-dire qu'il doit pouvoir identifier la source de vibrations à partir de laquelle il pourra fournir les informations sur l'évolution du paramètre concerné. Pour cela il doit définir la signature vibratoire de l'appareil en fonctionnement normal ou extrême, s'il comporte plusieurs modes de fonctionnement, et enregistrer cette signature dans sa mémoire, signature qui servira alors de référence lors de chaque utilisation. Ceci définit un processus d'apprentissage qui se fait une seule fois pour chaque appareil. dans un second temps, qui est celui de l'utilisation sur un appareil en fonctionnement, lorsque le dispositif a reconnu l'appareil par sa signature vibratoire, le compteur permettant l'enregistrement à des périodes de temps prédéterminés du signal vibratoire est enclenché et les signaux reçus sont enregistrés avec la date du jour et la durée mesurée jusqu'au déclenchement de l'appareil. Les données mémorisées sont ensuite extraites de la mémoire du microprocesseur par les moyens de communication infrarouge et transmises par exemple à un ordinateur de poche avant d'être gérées par les moyens informatiques. Dans cette phase, le dispositif est en mode actif. lorsque l'appareil sur lequel le dispositif est fixé n'est pas en fonctionnement, le dispositif est mis en mode passif, c'est-à-dire en veille, permettant ainsi une consommation d'énergie minimum. Une initialisation devra être effectuée pour le remettre en mode actif dans le cadre d'un prochain diagnostic. Cette remise en mode actif peut se faire notamment par un ordinateur de poche, ce qui rend le dispositif compatible à tous les environnements.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de diagnostic d'au moins un paramètre de fonctionnement d'un appareil industriel à partir d'une signature vibratoire dudit appareil, ledit dispositif (10) comprenant les éléments suivants: - un capteur acoustique, - des moyens de traitement et de mémorisation (15) d'un signal transmis par le capteur acoustique, - des moyens de transmission (16) du signal traité par les moyens de traitement à des moyens de gestion informatique, et - des moyens d'alimentation électrique (17), lesdits éléments étant logés dans un boîtier (11), et comportant en outre, dans ledit boîtier (11) des moyens agencés pour enregistrer, mémoriser et reconnaître ladite signature vibratoire quel que soit l'environnement sonore dans lequel se trouve l'appareil et pour enregistrer, à des intervalles de temps prédéterminés, le paramètre de fonctionnement à contrôler à partir d'au moins une caractéristique du signal électrique issu d'un signal acoustique reçu par ledit dispositif, caractérisé en ce que le capteur acoustique est un microphone (14) agencé pour capter des vibrations, et en ce que les moyens agencés pour enregistrer, mémoriser et reconnaître ladite signature vibratoire, quel que soit l'environnement sonore dans lequel se trouve l'appareil, comportent un filtre acoustique mécanique (24) associé audit microphone (14) et agencé pour, d'une part, dissocier et atténuer fortement les ondes acoustiques liées aux ondes vibratoires du signal vibratoire reçu par le microphone (14) et, d'autre part, amplifier les vibrations émises par l'appareil à diagnostiquer.
2. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le ledit filtre acoustique mécanique (24) est formé par un milieu élastique dans lequel est noyé ledit microphone (14).
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le milieu élastique est précontraint en compression.
4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le milieu élastique est une résine synthétique transparente.
5. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que tous les éléments dudit dispositif (10) logés dans le boîtier (11) sont isolés mécaniquement des parois dudit boîtier par des moyens élastiques.
6. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les moyens de transmission du signal traité aux moyens de gestion informatique comprennent une interface de communication sans fil (16).
7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de traitement et de mémorisation d'un signal transmis par le capteur acoustique (14) comprennent un microprocesseur ( 5).
8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit microprocesseur est agencé pour obtenir une représentation globale du signal par le calcul de transformées de Fourier avec un système sans virgule flottante.
9. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les moyens d'alimentation sont réalisés sous la forme d'une pile bouton (17).
10. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il est pourvu de moyens de fixation rapide sur l'appareil à diagnostiquer.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1978490A1 (fr) * 2007-04-02 2008-10-08 MAGNETI MARELLI SISTEMI ELETTRONICI S.p.A. Système et procédé pour la reconnaissance automatique de l'état opérationnel d'un moteur de véhicule

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4926353A (en) * 1987-04-04 1990-05-15 Sipra Patententwicklungs-Und Beteiligungsgesellschaft Gmbh Measuring apparatus for determining the degree of utilization of a machine
WO1990009644A1 (fr) * 1989-02-07 1990-08-23 Smiths Industries Public Limited Company Controle de fonctionnement
DE19602048A1 (de) * 1996-01-20 1997-07-24 Karlsruhe Forschzent Druckwellensensor
EP1049050A2 (fr) * 1999-04-29 2000-11-02 Loher Aktiengesellschaft Microsystème de surveillance et de diagnostic local de l'état des machines, équipements et/ou ensembles, en particulier pour systèmes d'entrainement
EP1282174A2 (fr) * 2001-07-27 2003-02-05 Holmberg GmbH & Co. KG Elément piézoélectrique et transducteur de vibrations avec élément piézoélectrique

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4926353A (en) * 1987-04-04 1990-05-15 Sipra Patententwicklungs-Und Beteiligungsgesellschaft Gmbh Measuring apparatus for determining the degree of utilization of a machine
WO1990009644A1 (fr) * 1989-02-07 1990-08-23 Smiths Industries Public Limited Company Controle de fonctionnement
DE19602048A1 (de) * 1996-01-20 1997-07-24 Karlsruhe Forschzent Druckwellensensor
EP1049050A2 (fr) * 1999-04-29 2000-11-02 Loher Aktiengesellschaft Microsystème de surveillance et de diagnostic local de l'état des machines, équipements et/ou ensembles, en particulier pour systèmes d'entrainement
EP1282174A2 (fr) * 2001-07-27 2003-02-05 Holmberg GmbH & Co. KG Elément piézoélectrique et transducteur de vibrations avec élément piézoélectrique

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1978490A1 (fr) * 2007-04-02 2008-10-08 MAGNETI MARELLI SISTEMI ELETTRONICI S.p.A. Système et procédé pour la reconnaissance automatique de l'état opérationnel d'un moteur de véhicule

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