Forme d’onde circulaire pour l’analyse de la défaillance 

L’analyse des formes d’onde est une technique fondamentale pour identifier les défaillances des actifs.

La plateforme d’analyse Web Dynamox peut désormais faire appel à une nouvelle alternative visuelle pour cette technique : la forme d’onde circulaire.

Cette technique, déjà couramment utilisée par les analystes de vibrations, peut désormais être appliquée à tous les signaux temporels disponibles sur la plateforme Web Dynamox, avec des outils interactifs disponibles selon les besoins de l’utilisateur.  

L’objectif principal de la forme d’onde circulaire est de compléter l’analyse actuelle de la forme d’onde, en convertissant la vue dans un système de coordonnées polaires et en rendant plus intuitive l’identification des caractéristiques périodiques qui sont liées à la vitesse de rotation du composant. 

Le graphique est interactif avec la manipulation de trois informations principales : la valeur de rotation enregistrée sur le point, la valeur temporelle initiale à partir de laquelle l’utilisateur veut générer la vue, et le nombre de rotations de l’axe à partir de ce point initial.

Le graphique résultant est une superposition de petites portions du signal original, chacune correspondant au temps d’une rotation.

La combinaison de ces entrées permet aux utilisateurs d’évaluer si des portions spécifiques du signal original ont des amplitudes qui se chevauchent lors de rotations successives, formant ainsi des motifs visuels clairs.

La forme d’onde circulaire a une intéraction directe avec la forme d’onde cartésienne, en illustrant en temps réel le début et la fin des rotations définies par l’utilisateur.

En définissant la valeur RPM, elle interagit aussi directement avec d’autres ressources qui dépendent de ce paramètre, comme les marqueurs de fréquence de roulement. 

De même, les différentes métriques, paramètres de filtre et autres transformations du signal qui sont appliqués à la vue cartésienne se reflètent immédiatement sur la forme d’onde circulaire. 

Un exemple d’utilisation de cette technique est l’identification des défaillances de la bague extérieure des roulements.

Dans ce cas, la forme d’onde est constituée d’une succession de pics équidistants dans le domaine temporel, qui représentent le passage des éléments roulants sur des défauts formés pendant la durée de vie du roulement. 

La technique d’autocorrélation, en particulier, rend les motifs intéressants encore plus évidents lors de l’analyse lorsqu’elle est appliquée au signal et visualisée dans le système polaire.  

Nous publierons bientôt un article couvrant la technique d’autocorrélation de manière plus détaillée.

Toutefois, en guise de spoiler et afin de montrer l’intégration des deux techniques, l’image ci-dessous illustre l’autocorrélation d’un signal de forme d’onde de transmission d’un engrenage avec une dent fissurée.

Dans ce cas, les pics sur l’autocorrélation suggèrent, sur la forme d’onde circulaire, que le défaut se répète une fois par rotation.

Afin de faciliter la compréhension des informations disponibles, l’outil comporte deux restrictions principales : l’interdiction de visualiser plus d’un axe de capteur simultanément, et l’autorisation d’une visualisation avec un maximum de dix révolutions simultanées. 

Développement 

Accès 

La visualisation de la forme d’onde circulaire est disponible sur les pages Visualiseur spectral et Comparaison spectrale, et peut être activée en cliquant sur le bouton “Toggle” dans le coin supérieur gauche de la forme d’onde cartésienne.

Sur la page de la visionneuse spectrale, lorsque la forme d’onde circulaire est activée, elle est affichée à côté de la vue cartésienne.

Sur la page de comparaison spectrale, la forme d’onde circulaire est positionnée au-dessus de la forme d’onde cartésienne.

Paramétrage 

Sur le côté de la forme d’onde circulaire, les utilisateurs peuvent trouver les paramètres qui définissent le début et le nombre de révolutions à tracer sur le graphique.

La valeur de départ représente le point à partir duquel les révolutions successives seront considérées. Le champ des révolutions définit la quantité de révolutions de l’axe qui seront illustrées.

La valeur du RPM enregistrée sur le spot peut également être modifiée et les changements seront immédiatement reflétés sur les deux graphiques.

Cette façon de changer le RPM directement dans la barre d’information a été modifiée pour simplifier cette interaction, puisque des variations dans la rotation réelle des composants par rapport à sa rotation enregistrée peuvent parfois être attendues.

Cette fonction peut être utile pour effectuer des ajustements de la valeur enregistrée pendant l’analyse de la forme d’onde, avec un retour visuel immédiat des valeurs calculées.

Sélection de l’axe 

Lorsqu’une forme d’onde circulaire est activée, les données visualisées correspondent à l’axe indiqué dans la légende sous le graphique de la forme d’onde cartésienne.

Les axes peuvent être modifiés en cliquant sur la légende, l’axe actif étant affiché sous une forme développée.

Statistiques 

Les statistiques du signal, généralement disponibles dans le coin supérieur gauche de la forme d’onde cartésienne, sont également disponibles dans le coin supérieur gauche du graphique de forme d’onde circulaire lorsqu’il est activé.

Les données de la colonne de gauche font référence aux statistiques de l’axe actif, pour le signal original complet, tandis que les données de la colonne de droite et les valeurs sous le graphique polaire font référence aux informations relatives à la forme d’onde circulaire.

Ces statistiques comprennent : le nombre de rotations par seconde, la durée d’une révolution, le nombre de révolutions et l’intervalle de temps de début et de fin des révolutions sélectionnées.  

Révolutions incomplètes 

Lorsque la combinaison des valeurs sélectionnées par l’utilisateur donne lieu à un intervalle de temps supérieur à la durée initiale du signal, les utilisateurs seront alertés et certains champs sont bloqués pour éviter des analyses incorrectes.

Métriques, filtres et manipulation du signal 

Les autres caractéristiques du traitement du signal et la modification des métriques se reflètent immédiatement sur la forme d’onde circulaire, lorsqu’elles sont modifiées sur la forme d’onde cartésienne. 

Découvrez également le spectre en cascade, pour l’analyse de l’évolution des défaillances des composants surveillés par la Solution Dynamox.