Analyse vibratoire à distance par un capteur laser

Acteur public indépendant au service de l’innovation dans le bâtiment, le Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (CSTB) exerce quatre activités clés – recherche, expertise, évaluation, diffusion des connaissances – qui lui permettent de répondre aux objectifs du développement durable pour les produits de construction, les bâtiments et leur intégration dans les quartiers et les villes. Le CSTB contribue de manière essentielle à la qualité et à la sécurité de la construction durable grâce aux compétences de ses 850 collaborateurs, de ses filiales et de ses réseaux de partenaires nationaux, européens et internationaux.

Au sein du CSTB, la soufflerie climatique Jules Verne propose un large éventail d’études pour des secteurs aussi variés que le bâtiment et le génie civil, la défense nationale, les chantiers navals, l’automobile, l’aérospatiale...

Dans le cadre d’un de ses contrats pour une entreprise de défense, le CSTB souhaitait analyser le comportement d’une antenne sous des vents allant jusqu’à 100 km/h. « La principale difficulté était de pouvoir analyser ce comportement à distance pour ne pas perturber la mesure, le tout en gardant une bonne précision et vitesse de mesure », explique Olivier FLAMAND, chef de projet au CSTB.

« Le choix s’est portée sur le capteur LK-G de KEYENCE pour une raison très simple : nous n’avons trouvé aucun autre équipement sur le marché répondant à nos spécifications».
Le capteur est placé à 70 cm de la cible. Il permet une mesure d’une précision inférieure à 0,1 mm avec une fréquence de mesure très élevée, car il s’agit d’analyser une vibration d’environ 100 Hz.

« La programmation s’est révelée aisée grâce à l’applicatif KEYENCE. Nous n’avons surveillé qu’un seul point. Le programmeur doit néanmoins être averti », conclut Olivier Flamand.
Le LK-G qui a permis ces performances est en effet un équipement unique sur le marché. Il est d’abord très rapide. KEYENCE a développé le Li-CCD (le CCD linéarisé) : Il offre un échantillonnage bien plus rapide que les modèles classiques. Un processeur de forme d’onde spécial (processeur de signal numérique) effectue le traitement numérique
haute vitesse du signal CCD et produit très rapidement des mesures ultra précises. Il est possible de mesurer de façon fi able les cibles en rotation, en déplacement ou vibrant à grande vitesse.
La précision est aussi très élevée : KEYENCE a revu la conception de l’optique de façon à obtenir des mesures de haute précision. L’association d’une optique ERNOSTAR et du Li-CCD résulte en une linéarité excellente. L’optique ERNOSTAR est composée de 4 lentilles caractérisées par de très faibles aberrations.

Le processeur, intégré à la tête de capteur, numérise tous les signaux envoyés au contrôleur, ce qui réduit fortement le bruit. Un boîtier moulé, d’une très grande rigidité, permet de réduire les écarts dus aux variations de température, tandis que le bruit est réduit grâce au Li-CCD dix fois plus sensible qu’un modèle classique. La conception originale de ce capteur a permis d’atteindre cette précision 20 fois meilleure que celle des modèles classiques.

Le capteur LK-G existe dans de nombreuses versions pour s’adapter à de nombreuses applications : modèles ultra précis à courte portée jusqu’aux modèles très longue portée avec une précision moindre et un faisceau très large. Plusieurs fi ltres permettent de s’adapter aux surfaces difficiles, transparentes ou réfléchissantes, aux différentes couleurs, aux surfaces irrégulières.

Légende: Soufflerie Eiffel qui permet de simuler le comportement d’équipements sous l’effet de vents forts.