HEIDENHAIN et LEINE & LINDE : les nouveaux systèmes de mesure de l'allongement ESR numérisent la surveillance des ouvrages et des grandes installations
Les ponts, les éoliennes, les grues et autres grandes structures sont soumis à des contraintes particulièrement importantes. C'est pourquoi leur exploitation sûre exige une surveillance avancée. Pour cela, HEIDENHAIN et LEINE & LINDE présentent une nouvelle série de systèmes de mesure au salon SENSOR+TEST 2019 : les extensomètres ESR fournissent un signal de mesure numérique ultra-précis et s'installent très facilement.
Les extensomètres ESR de HEIDENHAIN et LEINE & LINDE offrent de nouvelles possibilités pour les mesures d'allongement et de contraintes à court terme, répétitives ou permanentes. Ils constituent une alternative très précise, robuste et réutilisable aux systèmes classiques de surveillance de grandes structures. L'utilisation d'un capteur rotatif électro-optique pour la mesure des allongements et la sortie de signaux de mesure numériques est une nouveauté.
Une technologie éprouvée dans une nouvelle application
Les capteurs rotatifs sont la norme industrielle pour la détermination de la position et de la vitesse des moteurs. Dans cette fonction, ils sont utilisés depuis des décennies dans les installations de production et d'automatisation, ainsi que dans les éoliennes ou les ascenseurs. Les extensomètres ESR emploient désormais la technique robuste et éprouvée du capteur rotatif pour mesurer la variation de longueur entre deux points. Ces deux points sont fixés à 200 mm l'un de l'autre sur l'objet à mesurer. Un point de mesure se trouve dans l'alignement de l'axe de l'arbre du capteur rotatif, l'autre à l'extrémité d'une barre de liaison. Toute modification relative de la longueur de l'objet à mesurer soumis à une charge par rapport à la barre de liaison parallèle non soumise à une charge entraîne une modification angulaire au niveau du capteur rotatif, utilisée pour détecter les mouvements d'allongement ou de compression. Sur la base des géométries choisies, un incrément du capteur rotatif correspond à une variation de longueur de 5 nm ou à un allongement de 0,025 µε. Selon la plage de mesure de ±5 000 µε, il en résulte une résolution disponible de ±200 000 valeurs ou plus de 18 bits. Cela représente environ cinq fois plus d'informations de mesure que dans les installations classiques avec des capteurs d'allongement à base de film. De plus, les extensomètres ESR ne se fatiguent jamais et, grâce à leur fréquence de balayage élevée, ils conviennent également à la mesure dans des applications dynamiques. Avec l'indice de protection IP66 et une température d'utilisation de -40 °C à +100 °C, le capteur est bien protégé contre les influences environnementales et convient parfaitement aux applications en extérieur. Comme le matériau de la tige de liaison peut être choisi en fonction du matériau de l'objet à mesurer, les extensomètres ESR offrent une compensation thermique passive structurelle. En effet, en raison des coefficients de dilatation thermique identiques de la tige de liaison et de l'objet à mesurer, les dilatations dues à la température ne sont pas mesurées.
Des données numériques à forte valeur ajoutée
Grâce au balayage optique hautement intégré dans le capteur rotatif, les extensomètres ESR fournissent un signal de mesure numérique très précis avec un bruit extrêmement faible. L'interface numérique EnDat 2.2 transmet le signal de mesure à l'électronique consécutive sans perturbation ni perte, même avec des câbles très longs. Elle peut également fournir des informations supplémentaires, comme la température ambiante sur site au niveau de l'extensomètre et des données pour le diagnostic et la surveillance de l'état du système de mesure. Pour la collecte ou la conversion du signal numérique du système de mesure, il existe sur le marché une offre étoffée d'électroniques consécutives. Il peut s'agir par exemple directement de la commande du système, d'un enregistreur de données ou d'un convertisseur de bus de terrain qui collecte les signaux de plusieurs systèmes de mesure et les met à disposition dans une structure de réseau légère.
Installation facile et utilisation universelle
Lors de l'installation des extensomètres ESR, une attention particulière a été accordée à la rapidité et à la sécurité du processus. C'est pourquoi différentes variantes de montage sont disponibles en fonction de l'utilisation prévue :
- ESR 125 et ESR 225 comme variantes adhésives pour une fixation permanente
- ESR 325 comme variante à visser, permettant un montage rapide en cas de mesures répétées sur le même objet
- ESR 425 à monter à l'aide d'aimants pour des mesures rapides après lesquelles le système de mesure peut être réutilisé indéfiniment