Procédure de vérification. Étalonnage des régulateurs d épandage électroniques

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1 Procédure de vérification Étalonnage des régulateurs d épandage électroniques

2 Cette publication a été réalisée et éditée par la Direction du soutien aux opérations avec la collaboration du Centre de gestion de l équipement roulant du ministère des Transports du Québec. Le contenu de cette publication est accessible pour les participants de la Stratégie québécoise pour une gestion environnementale des sels de voirie à l adresse suivante : Pour obtenir des renseignements supplémentaires, il est possible : de consulter le site Web au d écrire à l adresse suivante : Service de l exploitation Direction du soutien aux opérations Ministère des Transports du Québec 700, boulevard René-Lévesque Est, 22 e étage Québec (Québec) G1R 5H1 Gouvernement du Québec ISBN (PDF) Dépôt légal Bibliothèque et Archives nationales du Québec, 4 e trimestre de 2013 Tous droits réservés. La reproduction de ce document par procédé mécanique ou électronique, y compris la microreproduction, et sa traduction, même partielles, sont interdites sans l autorisation écrite du ministère des Transports du Québec.

3 A vant-propos Cette procédure de vérification de l étalonnage des régulateurs d épandage électroniques permet aux employés du Ministère et à ses prestataires de services de vérifier ou auditer si la précision du régulateur d épandage répond à celle exigée au contrat de déneigement. En effet, d ici 2015, tous les camions affectés à l entretien d hiver et utilisés par les prestataires de service devront obligatoirement être munis d un régulateur d épandage électronique si la consommation annuelle de sel du circuit à entretenir est estimée à 500 tonnes et plus. Ce régulateur doit avoir une précision conforme aux exigences contractuelles du Ministère, et ce, pour tous les matériaux utilisés (sel, abrasif ou mélange). Il est important de noter que cette procédure ne remplace en aucun cas l étalonnage annuel minimal requis pour ce type d appareil ou le rapport d attestation exigé des prestataires de services du Ministère, qui certifie l étalonnage de l appareil. Elle se veut simplement un outil de vérification lorsque survient un doute ou le besoin de contrôler la qualité de l étalonnage déjà réalisé. Ce document a été réalisé par le Service de l exploitation de la Direction du soutien aux opérations en étroite collaboration avec le Centre de gestion de l équipement roulant et le Centre de services de Québec. 3

4 1 Description des régulateurs d épandage électroniques Un régulateur d épandage électronique est un appareil permettant de contrôler la quantité de matériaux épandu (sel, abrasif ou mélange) sur la route en fonction du taux d épandage demandé et de la vitesse réelle du véhicule. Il permet une application précise et constante des matériaux sur tout le parcours. Quelques exemples de boîtiers de contrôle de régulateurs sont illustrés à la figure 1. Cette procédure de vérification s inscrit dans le contexte de la gestion environnementale des sels de voirie qui met l accent sur l importance d utiliser la bonne quantité de matériaux au bon moment. Afin d épandre la quantité de matériaux souhaitée sur la chaussée, les régulateurs d épandage électroniques doivent être étalonnés adéquatement, et ce, minimalement une fois par année. De plus, ils devraient être étalonnés après chaque réparation ou modification du système hydraulique ou lorsqu un nouveau matériau ou mélange est utilisé. Lors de l étalonnage d un régulateur, la hauteur de la porte d alimentation de l épandeur est fixée à une valeur nominale. Lors des opérations, une variation autour de cette valeur peut considérablement influer sur la précision du taux d épandage réel. Il est donc essentiel de bien régler la hauteur de la porte à celle établie lors de l étalonnage. Il est par ailleurs avantageux d installer un dispositif telle une butée mécanique permettant d ajuster précisément la hauteur de la porte d alimentation lors des opérations d épandage. Figure 1 Exemples de régulateurs d épandage électroniques 4

5 2 Personnel et matériel requis La réalisation de la vérification de l étalonnage d un régulateur par la méthode volumétrique nécessite le travail de deux personnes. La première est attitrée au fonctionnement du panneau de contrôle du régulateur et doit s assurer de garder un régime moteur adéquat ( 1500 tr/min) pendant les essais. La seconde est responsable du contenant et du temps chronométré de l essai. De plus, le matériel suivant est nécessaire : chargeuse; camion épandeur étalonné; chronomètre; contenant sans fond ayant une dimension intérieure de 1 m 1 m 0,25 m (figure 2). Cela équivaut à un volume de 0,25 m 3 ; règle ou galon à mesurer. Il est recommandé d utiliser un contenant dont le volume est d au moins 0,25 m 3 afin d avoir un temps de mise en marche adéquat pour des résultats cohérents. Cependant, le volume du contenant peut être différent de celui mentionné dans le présent document. Dans ce cas, les valeurs du temps de mise en marche figurant dans la grille d analyse dynamique présentée à la section 3 seront différentes. Il suffit alors de changer les dimensions du contenant dans la grille pour avoir les temps de mise en marche correspondants. Figure 2 Contenant sans fond de dimension intérieure de 1 m 1 m 0,25 m Il est également possible d utiliser un contenant avec un fond. Dans ce cas, il faut prévoir des outils pour vider son contenu après chaque test (pelle, brouette, etc.). Cette option est par contre moins pratique que l utilisation d un contenant sans fond puisqu elle nécessite de vider le contenant à chaque essai. À titre indicatif, un volume de 0.25m 3 a une masse d environ 325 kg pour le sel et 420 kg pour l abrasif (sable). Les essais doivent être effectués sur une surface sèche, plane et imperméable, et le camion épandeur doit être de niveau. Afin de réduire le nombre de manipulations, il est recommandé de réaliser les tests à l intérieur de l entrepôt de sel ou d abrasifs ou sur l aire de manutention. 5

6 3 Description de la grille d analyse dynamique La grille d analyse fournie en annexe est dynamique. Il est possible de modifier : les dimensions du contenant; la densité du sel; la densité de l abrasif; la densité du mélange abrasif et sel; la précision recherchée; les taux d épandage à tester; les mesures pour l estimation de l erreur. Le temps de mise en marche et les autres paramètres requis pour le calcul se mettront à jour automatiquement. 6

7 4 Liste de contrôle Avant d effectuer chaque essai décrit dans la procédure, il est important de vérifier chaque point de cette liste de contrôle. La qualité des résultats obtenus en sera ainsi assurée. La vitesse de révolution du moteur est adéquate pour un bon débit hydraulique (1500 tr/min au minimum) L huile du système hydraulique est à un niveau suffisant et à une température adéquate (15 minutes au minimum de réchauffement en faisant fonctionner le moteur) La benne du camion épandeur est remplie à au moins 50 % de sa capacité maximale avec les matériaux à tester Le sel, l abrasif ou les mélanges à tester sont de bonne qualité, sans grumeaux ou saletés et ayant un taux d humidité adéquat (U 1,5 % pour le sel) Le régulateur d épandage électronique est en mode simulation de vitesse réglé à la vitesse et au taux d épandage établis à la grille d analyse Le contenant est bien en place pour recevoir le matériau testé et est déposé sur une surface plane, et le camion épandeur est de niveau. La hauteur de la porte d alimentation de l épandeur est à la hauteur établie lors de l étalonnage initial du régulateur. 7

8 5 Procédure Une fois la liste de contrôle vérifiée, la procédure de validation de l étalonnage peut débuter. Les étapes 3 et 4 nécessitent la connaissance de certaines fonctions spéciales du régulateur. Puisque ce document est une procédure générale, le lecteur est invité à consulter le manuel d instruction du régulateur d épandage électronique installé sur le camion épandeur. Afin d obtenir une vérification objective de l étalonnage du régulateur sur toute la plage de taux d épandage, il est recommandé d effectuer au moins 3 fois la procédure telle qu elle est décrite dans cette section, et ce, pour chaque matériau testé. Les 3 essais doivent être effectués aux taux indiqués dans la grille d analyse. 1. À l aide de la chargeuse, remplir la benne du camion épandeur avec le matériau dont l étalonnage doit être évalué. Il est important que la benne soit remplie à au moins 50 % de sa capacité maximale. 2. Si possible, retirer le tourniquet de l assemblage de l épandeur. Cela facilitera la récolte du matériau dans le contenant. Dans l impossibilité de retirer le tourniquet, arrêter son fonctionnement. 3. Tous les régulateurs d épandage électroniques possèdent un mode de simulation de vitesse permettant de faire fonctionner le régulateur dans l éventualité d un bris du capteur de vitesse. À l aide du manuel du régulateur, repérer la procédure pour accéder à cette fonction. Ensuite, régler la vitesse simulée à 40 km/h. 4. Régler ensuite le taux d épandage à la valeur voulue. Il est recommandé de se référer à la grille d analyse fournie pour avoir les valeurs de taux d épandage pour le sel et pour les abrasifs. Pour les mélanges abrasifs et sel, utiliser les mêmes taux d épandage que pour les abrasifs. 5. S assurer que la porte d alimentation est réglée à la hauteur fixée lors de l étalonnage du régulateur. Cette étape est importante afin d obtenir des résultats concluants. 8

9 6. Placer le contenant à la sortie de l épandeur afin de récolter les matériaux (figure 3). 7. Mettre le système d épandage en marche. 8. Au moment où le matériau commence à tomber de l épandeur, démarrer le chronomètre (figure 4). 9. Une fois le temps de mise en marche indiqué sur la grille d analyse écoulé, arrêter le système d épandage. Figure 3 Montage d essai Figure 4 Essai en cours 9

10 10. Mettre les matériaux de niveau dans le contenant (figure 5) et mesurer la distance entre le dessus du contenant et le niveau des matériaux (figure 6). Inscrire ce résultat dans la grille d analyse. Si le contenant est rempli au-delà de sa capacité, inscrire un X dans la colonne correspondante de la grille d analyse. Cela indique que le régulateur a une erreur supérieure à la précision demandée pour ce taux d épandage et pour ce matériau. 11. Pour un contenant sans fond, dégager le contenant d en dessous de la sortie de l épandeur et avancer le camion épandeur pour libérer l espace en dessous de l épandeur pour le prochain essai. Dans le cas d un contenant avec un fond, vider son contenu. 12. Recommencer les étapes 4 à 11 pour tous les taux d épandage indiqués à la grille d analyse pour le matériau testé. 13. Dans le cas d un contenant sans fond, récolter les matériaux laissés sur le sol à l aide d une chargeuse. Figure 6 Mesure du matériau dans le contenant sans fond Mesure Figure 5 Matériaux de niveau 10

11 6 Analyse des résultats Pour chacun des 3 essais réalisés et pour chaque matériau testé, la mesure effectuée entre le dessus du contenant et le niveau du matériau doit être entre 0 et la marge d erreur indiquée dans la grille d analyse. De plus, aucun des 3 essais ne doit avoir un X indiquant que le contenant a été rempli au-delà de sa capacité. Si ces deux conditions sont remplies, le régulateur est correctement étalonné pour ce matériau et selon la précision recherchée. À l inverse, si le contenant a été rempli une fois ou plus au-delà de sa capacité ou qu une ou plusieurs mesures excèdent la marge d erreur, le régulateur n est pas correctement étalonné à la précision demandée pour le matériau correspondant. 6.1 Estimation de la précision Il est possible, dans l éventualité où le contenant n est pas rempli au maximum de sa capacité, d évaluer la précision obtenue en se référant à la section appropriée de la grille d analyse avec la mesure obtenue lors de l essai. Dans le cas où il y a un débordement du contenant, il n est pas possible d évaluer l erreur avec la méthode décrite dans le présent document. 6.2 Sources d erreurs possibles La vérification de l étalonnage comporte certaines sources d erreurs pouvant influer sur les résultats. Les plus fréquentes sont les suivantes : La méthode volumétrique n est précise que si la densité du matériau testé est exacte. Par exemple, une erreur de 1 % sur la densité se reflètera par une erreur semblable dans l estimation de la précision. Il est recommandé, en cas de doute, de vérifier les densités indiquées par défaut dans la grille d analyse à l aide d une balance et d un volume connu. La hauteur de la porte d alimentation de l épandeur peut également faire varier considérablement les résultats obtenus. Il est donc recommandé de s assurer que la porte soit bel et bien à la hauteur définie lors de l étalonnage. 11

12 Une certaine quantité de matériaux peut s échapper à l arrière du camion épandeur et, dans le cas d un camion avec deux chutes, au tourniquet non utilisé. Il est donc important de s assurer que ces pertes soient négligeables. Finalement, il est impératif que le moteur hydraulique du convoyeur ait un débit hydraulique suffisant, et ce, particulièrement pour les taux d épandage élevés ( 200 kg/km). Si les résultats obtenus sont conformes pour les taux d épandage faibles et imprécis pour les taux élevés, le manque de débit ou pression hydraulique est une source d erreur possible et il est important de vérifier si le régime moteur est adéquat durant les essais. 12

13 Cliquer ci-dessous pour ouvrir la grille d analyse dynamique. SPÉCIMEN 13

14 La procédure de vérification de l étalonnage des régulateurs d épandage électroniques permet aux employés du Ministère et à ses prestataires de services de vérifier ou auditer si la précision du régulateur d épandage répond à celle exigée au contrat de déneigement.