Notice d'utilisation pour couplemètre rotatif avec contact électrique

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1 Notice d'utilisation pour couplemètre rotatif avec contact électrique Séries DR DR DR DR2494 SCAIME SAS tél : BP501 fax : F ANNEMASSE WEB SITE :

2 1 Préambule 1.1 Description des symboles utilisés dans cette notice Attention: Risque pour les personnes Dommage possible au capteur Note: Point important à prendre en considération. 1.2 Utilisation Les couplemètres sont prévus pour la mesure de couple en rotation ou non. Les règlements valides de sûreté doivent être absolument respectés. Les couplemètres ne sont pas des composants de sécurité dans le sens de l'utilisation prévue. Les couplemètres doivent être transportées et stockées convenablement. L'assemblage et le démontage doit être fait par un personnel compétent. 1.3 Modifications Chaque modification des capteurs sans notre approbation écrite dégage la responsabilité de Scaime et annule la garantie. 2 Définitions 2.1 Termes Côté charge ou côté résistant: Liaison mécanique du couplemètre où le couple est appliqué, on parle de la charge pour le couplemètre. Très souvent c'est le côté où le moment d'inertie est le plus faible. Côté d'entraînement (moteur): Liaison mécanique du couplemètre sur le côté opposé de celui de la charge. Très souvent c'est le côté où le moment d'inertie est le plus important. 2.2 Pictogrammes sur le couplemètre Le côté charge du couplemètre est repéré par : M ou M 2

3 3 Description Ces couplemètres peuvent mesurer des couples statiques ou dynamiques ainsi que la mesure de vitesse ou de position (mesure d'angle) si le couplemètre est équipé de la sortie impulsion. Attention: la mesure est différentielle entre le côté d'entraînement et le côté charge. Le couplemètre est constitué d'un axe travaillant en torsion. Les axes raccordés au couplemètre peuventêtre à embouts carrés ou hexagonales suivant le modèle. L'axe du couplemètre est équipé d'un pont de jauges de contrainte et il est monté dans un boîtier avec 2 roulements. La transmission électrique entre la partie fixe (stator) et l'axe (rotor) est assurée par un transformateur, il n'y a aucun contact électrique entre le stator et le rotor. Une carte électronique se trouve dans le stator et une autre est embarquée sur le rotor. Electronique du stator Electronique du rotor Option capteur angle/vitesse Côté entraînant Jauges de contrainte Enroulement du transformateur Côté charge axe L'alimentation du couplemètre se fait en tension continue sur le stator. Cette tension est transformée en une tension alternative par un oscillateur, puis est transmise au rotor grâce au transformateur, redressée et stabilisée. Elle permet d'alimenter l'électronique du rotor. Le signal provenant du pont de jauges est conditionné par un amplificateur d'instrumentation, transformé en un signal digital et envoyé au stator grâce à un enroulement de transformateur. Ce signal digital est ensuite converti en un signal analogique tension (+/-5V ou +/- 10V) délivrant une information proportionnelle au couple. En option, 2 signaux TTL provenant d'un capteur optique permettent d'avoir une information d'angle ou de vitesse. 3

4 Synoptique Rotating Transformer Supply Voltage DC / DC Oscillator 4 MHz AC DC SG Cycle and Control Signal Supply and Control Signal Calibration Control µ - Processor Filter for Control Signal Amplifier Rotating Transformer Signal Output Signal Adaption Analog or Digital Signal Conditioning µ-processor Serial Data Transmission A/D-Converter ±11 bit ±15 bit A Rotation Angle Output ( Option ) B Signal Conditioning Rotation Angle (Option) Stator Rotor Attention pendant l'assemblage, prévoir tout système de maintien afin que le couplemètre ne puisse pas tomber. Forces radiales et axiales: Il faut éviter les forces axiales et radiales qui induisent des erreurs de mesure et la dégradation du couplemètre. Le boîtier du couplemètre doit être retenu en rotation pour éviter que le câble ne s'enroule autour du couplemètre. Mettre une liaison souple entre le boîtier et le bâti. Le câble doit être lâche (forme de cou d'oie), de sorte qu'il puisse suivre les légers mouvements du couplemètre. Trous taraudés permettant l'arrêt en rotation du couplemètre par un système souple sur certain modèle 4

5 3.1.1 Liaisons avec axes à embout carré ou hexagonaux ACCU Schrauber Des vibrations peuvent endommager le couplemètre Attention: ne pas raccorder à des machines à percution Embout de raccordement 4 Connection électrique 4.1 Connecteur (fiche mobile à raccorder sur le câble) 8 contacts Fonction 1 + alimentation 12 à 28Vcc 2 - alimentation 0V 3 + signal ±5 V / (±10 V) 4 - signal 0V 5 Cran de calibration 6 Signal angle A (option) 7 Signal angle B (option) Binder série 712 ref : NC 12 contacts Fonction A NC B Option angle B C + Signal ±5 V / (±10 V) D - Signal 0V (GND) E - alimentation (GND) F + alimentation VCC G Option angle A H NC J NC Binder série 581 ref : K Cran de calibration L NC M boîtier Vue côté soudure 5

6 Prévoir une alimentation réservée au couplemètre pour éviter que des perturbations provenant d'autres éléments (électrovannes, relais ) connectés sur cette dernière, ne viennent perturber le bon fonctionnement du couplemètre. 4.2 Cran de calibration Utiliser cette fonction avec le couplemètre à vide (non chargé). Lorsque cette entrée est reliée à une tension, le signal de sortie du couplemètre passera à sa tension maximale (+5 ou +10V). Une tension < 2,8 V n'actionnera pas ce cran. + alimentation - alimentation 1 ou F ou 2 ou E VCC < Uc al < 28 VCC 5 ou K 5 ou K 4.3 Câble Utiliser un câble blindé avec un minimum de 4 conducteurs (2 pour l'alimentation et 2 pour le signal). Les conducteurs doivent avoir une section de 0.22mm² au minimum avec une faible valeur de capacité. Relier le blindage à la terre du côté du système de lecture/acquisition. 4.4 Passage du câble de mesure Ne pas faire cheminer le câble de mesure avec des câbles de forte puissance. Toujours s'assurer qu'il n'est pas à proximité de moteur, transformateur, contacteur, électrovanne. qui sont des éléments générant des perturbations électromagnétiques. En cas de perturbations, faire passer ce câble dans un conduit métallique relié à la terre. 4.5 Sortie angle/vitesse (Option) Pour la mesure d'angle ou de vitesse, une sortie impulsions peut-être disponible. Il est possible grâce aux 2 signaux décalés de 90 de multiplier par 4 la résolution (en comptant le front montant et descendant de chaque signal). Les 2 signaux permettent aussi de pouvoir déterminer le sens de rotation et aussi le comptage/décomptage en cas de mesure de l'angle. 6

7 5 Mesure Le temps de mise en chauffe du couplemètre seul est approximativement de 10 min. ne pas effectuer de mesure avant d'avoir effectuer ce laps de temps. 5.1 Détection du sens du couple Le couplemètre peut mesurer indifféremment des couples dans les 2 sens (horaire et anti-horaire). Dans le sens horaire, le signal de sortie sera positif et dans le sens anti-horaire il sera négatif. Si la mesure de couple se fait toujours dans le sens anti-horaire et que vous désirez exploiter un signal positif, vous pouvez inverser les 2 fils "signal". Attention : le - signal est relié au - alimentation, vérifier que votre organe de lecture du signal ne soit pas relié au - alimentation du couplemètre, risque de court-circuit 5.2 Couple statique ou quasi-statique On définit par couple statique ou quasi-statique, toute variation de couple très lente. Le couple appliqué au couplemètre peut atteindre la valeur nominale du couplemètre 5.3 Couple dynamique Généralité La calibration du couplemètre en statique est valable aussi pour des mesures de couple dynamique. Note: la fréquence de variation du couple doit être inférieure à la fréquence naturelle de l'ensemble mécanique. L'amplitude maximale du couple dynamique ne doit pas excéder 70% du couple nominale du couplemètre Fréquence naturelle Estimation de la fréquence naturelle de résonance de la mécanique : f 0 1 = 2 π 1 1 c + J1 J 2 f0 J1, J2 c = fréquence naturelle en Hz = moment d'inertie en kg*m² = rigidité torsionnelle en Nm/rad Un fonctionnement à la fréquence naturelle peut engendrer des dégâts irréversibles. J 1 c J Limitation due à la vitesse Cette vitesse maximale est indiquée sur la fiche technique du couplemètre. 5.5 Diverses perturbations Des erreurs de mesure peuvent être générées par : Vibrations, Gradient de température Variations de température, Des perturbations mécaniques au cours de la mesure (ex : mauvais équilibrage.) Perturbations électriques, Perturbations magnétiques, EMC (perturbations électromagnétiques), Pour éviter certaines de ces perturbations, vous pouvez mettre des systèmes anti-vibratoires, des capots métalliques de protection 7

8 6 Maintenance Vérifier périodiquement l'état du câble, des connections, des différentes fixations (accouplements ) et un changement des roulements après heures de fonctionnement est recommandé. Défauts rencontrés Problèmes Cause Possible A vérifier Pas d'alimentation Présence de l'alimentation Câble défectueux Vérifier le câble Electronique de conditionnement Vérifier le bon fonctionnement de Pas de signal défaillante cette électronique Le raccordement Mauvais raccordement Sur le connecteur du couplemètre Sur l'électronique de conditionnement Vérifier la liaison mécanique Mauvaise liaison mécanique entre le côté moteur, le couplemètre et le côté charge Pas de variation de signal en fonction du couple Le signal a des sauts Le zéro est en dehors des spécifications Mauvaise indication du couple Oscillations en dehors de l'étendue de Signal en saturation mesure Mauvaise alignement des axes réaligner les axes Câble défectueux Vérifier le câble et les Câble défectueux raccordements Vérifier le câble et les raccordements Mauvais montage de l'axe Rectifier le montage Axe en flexion Supprimer cette flexion Forces latérales trop importantes Réduire ces forces surcharge Retour usine Calibration incorrecte Recalibrer la chaîne de mesure Couplemètre défaillant Retour usine Le couple n'est pas transmis au Vérifier le montage du couplemètre couplemètre Alignement de l'axe non correct Refaire l'alignement Mauvais équilibrage Refaire l'équilibrage 7 Démontage Le couplemètre doit être démonté par une personne compétente. Ne pas appliquer de choc sur le boîtier. Ne pas appliquer de force de flexion sur l'axe, ex: faire bras de levier. S'assurer que le couplemètre ne tombera pas. 8 Stockage Le stockage du couplemètre doit se faire dans un endroit sec, sans poussière. Si le stockage est de long durée, lubrifier légèrement l'axe, le nettoyer ensuite avant utilisation. NU-DR F