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Kistler 9253B Serie Notice D'utilisation

Plate-forme de mesure à plusieurs composantes

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Notice
d'utilisation
Plate-forme de me-
sure à plusieurs
composantes
Type 9253B...
9253B_002-050f-12.14

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Sommaire des Matières pour Kistler 9253B Serie

  • Page 1 Notice d'utilisation Plate-forme de me- sure à plusieurs composantes Type 9253B… 9253B_002-050f-12.14...
  • Page 2 Notice d'utilisation Plate-forme de me- sure à plusieurs composantes Type 9253B… 9253B_002-050f-12.14...
  • Page 4 Avant-propos Avant-propos Les informations contenues dans ce document sont suscep- tibles d’être modifiées sans préavis. Kistler se réserve le droit de modifier ou d’améliorer ses produits et d’effec-tuer ces changements sans obligation d’avertissement préalable. ©2001 … 2014 Groupe Kistler. Tous droits réservés.
  • Page 5 Plate-forme de mesure à plusieurs composantes, Type 9253B… Contenu Introduction ........................... 3 Remarques importantes ......................... 4 Pour votre sécurité ....................... 4 Indications concernant l'emploi de l'instrument ..............5 Conseils d'utilisation de la notice d'emploi ................6 Que se passe-t-il en cas de modifications ? ................6 Description générale de l'instrument .....................
  • Page 6 à la rubrique Accessoires. Kistler offre une large gamme de produits pour vos me- sures:  Capteurs à quartz pour les mesures de force, couple, déformation, pression, accélération, choc, vibration et...
  • Page 7 Plate-forme de mesure à plusieurs composantes, Type 9253B… 2. Remarques importantes 2.1 Pour votre sécurité  Cet instrument a été testé avec soin et a quitté l'usine dans un état parfait. Pour maintenir cet état et pour ga- rantir un fonctionnement sans danger, l'utilisateur doit observer les indications et remarques publiées dans la présente notice d'emploi ...
  • Page 8 Remarques importantes 2.2 Indications concernant l'emploi de l'instrument La plate-forme de mesure ne doit être mis en service que dans les conditions ambiantes et d'utilisation spécifiées.  La résistance d'isolement joue un rôle déterminant dans les mesures piézoélectriques; elle doit être de l'ordre de Ω...
  • Page 9 Que se passe-t-il en cas de modifications ? Les modifications apportées sur les appareils entraînent gé- néralement des modifications de la notice d'emploi. Dans ce cas, renseignez-vous auprès de votre service après-vente Kistler sur les possibilités de mise à jour de votre documen- tation. 9253B_002-050f-12.14 Page 6...
  • Page 10 Description générale de l'instrument 3. Description générale de l'instrument 3.1 A quoi sert une plate-forme de mesure à plusieurs composantes ? La plate-forme de mesure à plusieurs composantes sert à mesurer dynamiquement et quasistatiquement les 3 com- posantes orthogonales d'une force (F ) qui agit dans une direction quelconque sur la plaque supérieure.
  • Page 11 Plate-forme de mesure à plusieurs composantes, Type 9253B… 3.2 Principe de fonctionnement La force à mesurer est introduite sur la plaque supérieure et distribuée sur les 4 capteurs de force à 3 composantes qui sont disposés chacun dans un élément de mesure. Les capteurs de force contiennent chacun trois paires de plaquettes en cristal de quartz;...
  • Page 12 Description générale de l'instrument 3.3 Construction de la plate-forme de mesure Le jeu de capteurs multicomposantes se compose de quatre éléments de mesure de force. Chaque élément de mesure contient un capteur de force à 3 composantes précontraint. Les câbles intégrés à trois fils sont protégés par un tuyau. Les quatre câbles sont interconnectés dans un boîte de sommation.
  • Page 13 Plate-forme de mesure à plusieurs composantes, Type 9253B… 4. Montage, installation et première mise en service 4.1 Indications importantes La plate-forme de mesure à plusieurs composantes es tun instrument de mesure à précision, dont la performance n'est pleinement préservée et mise en valeur que lorsqu'il est utilisé...
  • Page 14 Montage, installation et première mise en service le système monté du point de vue d'oscillations éven- tuelles.  Les surfaces de contact des éléments de mesure (pieds) sont rectifiées. Veillez donc que l'instrument ne soit monté que sur une surface également rectifiée ou pré- sentant un fini correspondant.
  • Page 15 Plate-forme de mesure à plusieurs composantes, Type 9253B… 4.4 Connexion de principe et câblage du système de mesure Les charges électriques (pC) engendrées par la plate-forme de mesure sont transformées en tensions proportionnelles par les amplificateurs de charge. Ces tensions peuvent être affichées, enregistrées ou traitées par des instruments usuels.
  • Page 16 Montage, installation et première mise en service 4.4.1 Mesurer les 3 composantes (F ) d'une force La figure suivante montre les éléments nécessaires pour relier la plate-forme de mesure à un amplificateur de charge multi-canaux (p.ex. type 5070Ax01xx). Il s'agit ici d'une chaîne de mesure avec isolement par rapport à...
  • Page 17 8.1. Si les charges générées sont susceptibles d’endommager le dynamomètre, veuillez vous adresser au service clientèle Kistler où un calcul des charges correspondant à votre cas pourra être effectué et où un avis pourra vous être donné. 9253B_002-050f-12.14...
  • Page 18 Montage, installation et première mise en service 4.4.3 Mesurer des forces et moments en 6 composantes (F La figure suivante montre les éléments nécessaires pour re- lier la plate-forme de mesure à un amplificateur de charge à 8 canaux (p. ex. type 5070Ax11xx). Il s'agit ici d'une chaîne de mesure avec isolement par rapport à...
  • Page 19 Plate-forme de mesure à plusieurs composantes, Type 9253B… Les forces et couples individuels sont calculés de la manière suivante : x1+2 x3+4 y1+4 y2+3 b · (F – F – F ) · kM a · (–F – F ) · kM b ·...
  • Page 20 Exploitation 5. Exploitation 5.1 Choix des gammes de mesure Nous conseillons d'utiliser pour la plate-forme de mesure de type 9253B… l'amplificateur de charge avec réglage de la sensibilité, par exemple le type 5070A… . Réglez les sensibilités pour les canaux F et F sur les va- leurs indiquées dans les feuilles d'étalonnage.
  • Page 21 Plate-forme de mesure à plusieurs composantes, Type 9253B… b Commutez l'amplificateur sur <Operate> c Appliquez F (mise en marche de la machine-outil) d Après l'affichage et/ou l'enregistrement de la force, re- commutez l'amplificateur sur <Reset>. Ainsi la charge correspondant à F est éliminée e Commutez sur une gamme plus sensible (p.
  • Page 22 Exploitation Gamme de fréquence utilisable A la fréquence limite supérieure, le comportement en fré- quence de la plate-forme de mesure a l'allure d'un système oscillatoire à faible amortissement. Sans trop d'erreur, il est possible d'exploiter les fréquences jusqu'à un tiers de la fréquence propre environ.
  • Page 23 Plate-forme de mesure à plusieurs composantes, Type 9253B… Règle Meilleur est le montage de l'élément de mesure de force (dynamomètre) sur le support et meilleur est le montage de la pièce d'application de la force sur l'élément, plus haute sera la fréquence de résonance et ainsi la plage de fré- quence utilisable du système de mesure.
  • Page 24 Exploitation Diragramme: Réponses en fréquence, canal X, Y, Z Représentation logarithmique: Type 9253B11 / B12 5% − Plage utile: = 197 Hz 10% − Plage utile: = 247 Hz 40.0 10.0 /0.1W X-Canal -40.0 5% − Plage utile: = 152 Hz 10% −...
  • Page 25 Plate-forme de mesure à plusieurs composantes, Type 9253B… Sur le diagramme, l’axe des x indique la plage de fré- quence. Pour l’application de la force (impulsion), une brève impulsion a été générée par un coup de marteau (capteur de référence). Diragramme: Réponses en fréquence, canal X, Y, Z Représentation logarithmique: Type 9253B21 / B22...
  • Page 26 Exploitation 5.4 Influence de la température Le coefficient de température de la sensibilité (variation de la sensibilité en fonction de la température, la plate-forme étant partout à la même température) est négligeable. Les variations de température produisent un signal d'erreur concrétisé...
  • Page 27 étalonnages et des ré- parations. Les systèmes de gestion de la qualité tels que ISO 9001 exigent de documenter et d'observer un réétalonnage ré- gulier des instruments de mesure. Kistler recommande un réétalonnage tous les 2 ans. 9253B_002-050f-12.14 Page 24...
  • Page 28  Nettoyez le connecteur libre à neuf pôles sur la boîte de sommation ou du câble de connexion avec un liquide propre, comme p. ex. le spray pour nettoyage et isola- tion type 1003 de Kistler ou avec de la benzène pure, si vous observéz une dérive supérieure aux specifications. 9253B_002-050f-12.14...
  • Page 29 7.1 Recherche et élimination des pannes La liste suivante récapitule les pannes les plus fréquentes et donne des indications pour les éliminer. Si vous n’arrivez pas à éliminer une panne, veuillez contacter votre repré- sentant Kistler. Panne Origine Élimination Pas de signal de mesure à la Ligne de signal interrompue Vérifier le dispositif de mesure (connec-...
  • Page 30  Décrire le procédé de mesure pendant lequel le défaut est survenu.  En cas de grosse réparation, un devis vous sera envoyé.  Kistler fera son possible pour réparer le capteur et vous le retourner en parfait état dans les meilleurs délais et à moindre frais.
  • Page 31 Plate-forme de mesure à plusieurs composantes, Type 9253B… 8. Données techniques Les données techniques ainsi que toutes les autres informa- tions contenues dans ce chapitre peuvent être changées sans avis préliminaire. 8.1 Plate-forme de force multicomposantes type 9253B… Type 9253B11/ 9253B21/ 9253B23 Gamme...
  • Page 32 Données techniques Espace permis pour le point d'application de force situantes le composantes agissent à leur maximum: Fig. 12 : Espace permis pour le point d'application Dimensions Fig. 13 : Type 9253B11 (Plaque supérieure en alu, lisse) 9253B_002-050f-12.14 Page 29...
  • Page 33 Plate-forme de mesure à plusieurs composantes, Type 9253B… Fig. 14 : Type 9253B12 (Plaque supérieure en alu avec trous taraudés) Fig. 15 : Type 9253B21 (Plaque supérieure en acier, lisse) 9253B_002-050f-12.14 Page 30...
  • Page 34 Données techniques Fig. 16 : Type 9253B22 (Plaque supérieure en acier avec trous taraudés) Fig. 17 : Type 9253B23 (Plaque supérieure en acier avec encoches en " T ") 8.2 Accessoires Les parties d'accessoire inclus dans la livraison sont listées dans le tarif en cours.
  • Page 35 Plate-forme de mesure à plusieurs composantes, Type 9253B… 9. Annexe 9.1 Glossaire Seuil de réponse La plus grande modification de la mesurande ayant pour effet une modification perceptible de la grandeur d’affichage, où la modification de la mesurande est lente et s’effectue dans un sens.
  • Page 36 La capacité, et donc la longueur du câble de connexion, Capacité de câble sont sans influence sur le résultat de la mesure lorsque les câbles spéciaux et les amplificateurs de charge de Kistler sont utilisés. Certificat d’étalonnage Document pour les capteurs et les appareils attestant les résultats d’un étalonnage.
  • Page 37 Décrit la capacité des capteurs, des amplificateurs de quasi-statique charge et des appareils électriques Kistler à mesurer des mesurandes variables dans le temps et pratiquement inva- riables dans le temps (par ex. mesures sur de longues pé- riodes ou mesures en mode CC).
  • Page 38 Annexe Exemples : • Couple de flexion agissant sur le capteur de force : → F • Force axiale agissant sur le couplemètre : → M • Force de poussée agissant sur le capteur de force ou la jauge de contrainte : →...
  • Page 39 ±1 % P.E. Amplificateur de charge industriel Une plus grande exactitude peut être obtenue avec les me- sures suivantes :  étalonnage chez Kistler  étalonnage avec un étalonneur de charge de type 5395A  restriction de la plage de température Erreurs aléatoires, précision, reproductivité...
  • Page 40 à une dérive du point zéro en raison de gran- deurs d’influence variant avec le temps comme la tempéra- ture sont ainsi exclues par principe. Dans les chaînes de mesure piézoélectriques de Kistler, il est possible de supposer une répétabilité de l’ordre de 0,1 % P.E. 9.3 Linéarité...
  • Page 41 Plate-forme de mesure à plusieurs composantes, Type 9253B… Droite optimale – définition mathématique La diminution au maximum de la divergence maximale est connue comme approximation de Tchebychev. La droite optimale est définie comme suit :  x = mesurande (référence) ...
  • Page 42 Annexe Hystérésis aussi hystérèse : Différence maximale valeurs d’affichage à des positions correspondantes de la mesu- rande dans les limites de la plage de mesure qui sont d’abord obtenues en condition de charge (mesurande en augmentation constante) puis en condition de décharge (mesurande en diminution constante) (Source : ANSI/ISA- S37.1).
  • Page 43 Plate-forme de mesure à plusieurs composantes, Type 9253B… 9.4 Plage de fréquence Les capteurs piézoélectriques ont une atténuation très faible en raison de leur qualité mécanique. La plage de fré- quence utile est limitée vers le haut par la surélévation de résonance croissante.
  • Page 44 Annexe Les capteurs piézoélectriques sont dans leur comportement dynamique supérieurs à toutes les autres méthodes de me- sure. Du fait de la raideur très élevée, on obtient les fré- quences propres les plus élevées possibles. Les capteurs piézoélectriques conviennent ainsi parfaitement à...
  • Page 45 Plate-forme de mesure à plusieurs composantes, Type 9253B… 9.5 Influence de la température Les variations de température au cours d’une mesure en- traîne un signal d’erreur sous forme d’une dérive du point zéro. Dans les applications critiques, nous conseillons de protéger le capteur autant que possible des variations de température par des mesures constructives.
  • Page 46 Annexe Erreur de bain d’immersion Tauchbadfehler 150..200°C 150 à 200 °C Capteur Sensor Tempéra- Temperatur ture Erreur due à la température du point zéro (erreur statique due Erreur de gradient de température (erreur dynamique due à la température) Temps Zeit [Min.] [Min.] Fig.