VSM104 - Capteur IFM - Notice d'utilisation et mode d'emploi gratuit

Type de produit	Capteur d'accélération (accéléromètre) avec interface IEPE
Marque	IFM
Modèle	VSM104
Principe de mesure	MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) capacitif
Interface de sortie	IEPE (Integrated Electronics Piezo Electric), signal analogique en tension avec alimentation à courant constant
Nombre d'axes	Uni-axial (axe z)
Direction de mesure	Axe z, correspondant à la direction de vissage
Plage de fréquence (montage vissé)	Jusqu'à environ 15 kHz
Plage de fréquence (montage collé)	Jusqu'à environ 8 kHz
Plage de fréquence (montage aimant)	Jusqu'à environ 3 kHz
Alimentation	Alimentation à courant constant via électronique de diagnostic (ex. VSE) typiquement 2-10 mA, 18-30 V DC
Raccordement électrique	Câble surmoulé (code couleur) ou connecteur M12
Auto-test	Oui, via excitation artificielle de la cellule de mesure (avec électronique de diagnostic compatible)
Types de fixation	Vissé (avec adhésif frein-filet), collage (avec adaptateur adhésif), aimant (pour mesures temporaires)
Protection du câble	Blindage recommandé ; pour VSM, blindage relié à la terre côté machine
Entretien	Aucun entretien nécessaire ; nettoyer avec un chiffon sec si besoin
Réparabilité	Non réparable ; élimination écologique selon règlements nationaux
Consignes de sécurité	Montage et raccordement par du personnel qualifié ; respecter les consignes de la notice
Applications	Détection de vibrations sur machines et installations, mesure du bruit d'impact (accélération)

FOIRE AUX QUESTIONS - VSM104 IFM

Quel est le principe de mesure du capteur VSM104 ?

Le VSM104 est un accéléromètre MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) basé sur un principe de mesure capacitif. Il mesure l'accélération (bruit d'impact) sur les surfaces non rotatives.

Comment raccorder le capteur VSM104 ?

Le raccordement dépend du type de câble. Pour un câble surmoulé, les couleurs sont : BN (brun) = IEPE axe x (si disponible), WH (blanc) = IEPE axe z, BU (bleu) = GND, BK (noir) = Auto-test, GY (gris) = IEPE axe y (si disponible). Pour un connecteur M12 : broche 1 = axe x, broche 2 = axe z, broche 3 = GND, broche 4 = Auto-test, broche 5 = axe y. Voir le schéma de la notice.

Comment fixer le capteur sur la machine ?

Le capteur peut être fixé par vissage (recommandé pour installation permanente, avec adhésif frein-filet), collage (pour mesures temporaires, avec adaptateur adhésif) ou aimant (uniquement pour mesures temporaires sur surface magnétique). La surface de contact doit être propre, lisse et sans peinture.

Quelle est la plage de fréquence du VSM104 ?

La plage de fréquence dépend du type de fixation : jusqu'à environ 15 kHz en montage vissé, 8 kHz en montage collé, et 3 kHz en montage aimant.

Le capteur VSM104 dispose-t-il d'un auto-test ?

Oui, avec une électronique de diagnostic compatible (par exemple VSE d'IFM), le capteur peut effectuer un auto-test : la cellule de mesure est excitée artificiellement et la réponse est évaluée pour vérifier l'ensemble de la chaîne de mesure.

Quelle est la différence entre les séries VSA, VSM et VSP ?

Les VSA sont des capteurs MEMS avec sortie courant analogique, les VSM sont des capteurs MEMS avec sortie IEPE (tension), et les VSP sont des capteurs piézoélectriques avec sortie IEPE. Le VSM104 appartient à la série VSM (MEMS, IEPE).

Quel type de câble utiliser pour éviter les perturbations ?

Il est recommandé d'utiliser un câble blindé. Pour les capteurs VSM, le blindage doit être relié à la terre côté machine. Ne pas relier le blindage au connecteur femelle sauf indication contraire.

Le capteur VSM104 nécessite-t-il un entretien particulier ?

Non, cet appareil ne nécessite aucun entretien. En cas de salissure, nettoyer avec un chiffon sec. Assurer une élimination écologique en fin de vie selon les réglementations locales.

Quelles sont les consignes de sécurité à respecter ?

Le montage, le raccordement électrique et la mise en service doivent être effectués par du personnel qualifié. Respecter les consignes de la notice. Ne pas utiliser l'appareil pour des applications non prévues. Assurer une protection efficace des câbles.

Le capteur est-il adapté pour des mesures sur des objets en mouvement ?

Oui, les capteurs MEMS comme le VSM104 sont recommandés pour la mesure d'accélérations sur des objets en mouvement. Ils conviennent parfaitement pour la surveillance vibratoire des machines.

MODE D'EMPLOI VSM104 IFM

Notice d'utilisation

Accéléromètres

VSA / VSM / VSP

FR

Contenu

1 Remarques préliminaires ....3

1.1 Symboles utilisés ....3

2 Consignes de sécurité ....3

3 Fonctionnement et caractéristiques ....4

4 Fonctionnement ....4

4.1 Principes de mesure / Interfaces .... 4

4.2 Orientation des axes....5

4.3 Auto-test 5

5 Montage ....5

5.1 Préparation de la surface de contact 6

5.2 Types de fixation....6

5.2.1 Vissé....6

5.2.2 Collage 6

5.2.3 Aimant....7

5.2.4 Fixation d'un capteur avec cône de 90°....8

6 Raccordement électrique ....8

6.1 Capteurs MEMS avec sortie courant (VSA) 9

6.2 Capteurs MEMS avec sortie IEPE (VSM) 9

6.3 Capteurs Piézo avec sortie IEPE (VSP)....10

6.4 Raccordement à l'électronique de diagnostic VSE....10

6.5 Utilisation de câbles blindés 11

6.5.1 Appareils VSA / VSP 11

6.5.2 Appareils VSM....11

6.6 Exemples de raccordement....12

7 Maintenance, réparation et élimination....14

1 Remarques préliminaires

Notice, données techniques, homologations, accessoires et plus d'informations sur www.ifm.com.

1.1 Symboles utilisés

▶ Action à faire

Réaction, résultat
→ Référence

Remarque importante

Un non-respect peut aboutir à des dysfonctionnements ou des perturbations.

Information

Remarque supplémentaire.

2 Consignes de sécurité

- L'appareil décrit est un composant destiné à être intégré dans un système.

- La sécurité du système est sous la responsabilité de l'installateur.

- L'installateur du système est tenu d'effectuer une évaluation des risques et de rédiger, sur la base de cette dernière, une documentation conforme à toutes les exigences prescrites par la loi et par les normes et de la fournir à l'opérateur et à l'utilisateur du système. Cette documentation doit contenir toutes les informations et consignes de sécurité nécessaires à l'opérateur et à l'utilisateur et, le cas échéant, à tout personnel de service autorisé par l'installateur du système.

• Lire ce document avant la mise en service du produit et le conserver pendant la durée d'utilisation du produit.
• Le produit doit être approprié pour les applications et les conditions environnantes concernées sans aucune restriction d'utilisation.
• Utiliser le produit uniquement pour les applications pour lesquelles il a été prévu (→ Fonctionnement et caractéristiques).
• Le non-respect des consignes ou des données techniques peut provoquer des dommages corporels et/ou matériels.

• Le fabricant n'assume aucune responsabilité ni garantie pour les conséquences d'une mauvaise utilisation ou de modifications apportées au produit par l'utilisateur.
• Le montage, le raccordement électrique, la mise en service, le fonctionnement et l'entretien du produit doivent être effectués par du personnel qualifié et autorisé par le responsable de l'installation.
  • Assurer une protection efficace des appareils et des câbles contre l'endommagement.

3 Fonctionnement et caractéristiques

• Détection de vibrations sur des machines et installations
• Mesurer le bruit de l'impact (l'accélération)
• Pour le raccordement à une électronique de diagnostic (par ex. VSE)

4 Fonctionnement

Les accéléromètres mesurent le bruit de l'impact (l'accélération) sur les surfaces qui ne sont pas en rotation. Le signal en sortie de l'accéléromètre est le signal brut de l'accélération dans les limites des spécifications indiquées sur la fiche technique.

4.1 Principes de mesure / Interfaces

• Les capteurs MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) sont basées sur un principe de mesure capacitif.
• Les capteurs Piézo utilisent l'effet piézoélectrique.

Famille d'appareils Principe de mesure* Interface
VSA MEMS sortie courant analogique
VSP Piézo IEPE		(Integrated Electronics Piezo Electric),signal analogique en tension avec intensité d'alimentation constante
VSM MEMS

* Recommandation : Utiliser des capteurs basés sur MEMS pour la mesure d'accélérations sur des objets en mouvement.

4.2 Orientation des axes

Pour tous les capteurs à axe unique, l'axe z est la direction de mesure. L'axe z correspond à la direction de vissage.

1: Sens de montage

4.3 Auto-test

Avec les électroniques de diagnostic de ifm (VSE), les capteurs MEMS offrent la possibilité d'un auto-test.

La cellule de mesure du capteur est excitée artificiellement. La réponse à cette stimulation est mesurée et évaluée via la voie de mesure. Ceci permet de vérifier la fonction de l'entière chaîne de mesure, y compris la cellule de mesure.

Avec les capteurs piézoélectriques, un niveau de fonctionnement (courant constant) est réglé lorsqu'il est connecté à un appareil d'évaluation approprié (par exemple l'électronique de diagnostic VSE), de sorte qu'une rupture de câble peut être surveillée. Le test de la cellule de mesure n'est pas possible.

5 Montage

Le sens de mesure doit être en direction de la vibration principale. Celle-ci est en général radiale à l'axe de rotation.

Pour les roulements fixes à forte absorption axiale ou les roulements axiaux, la direction de mesure préférée est axiale par rapport à l'axe de rotation.

▶ Montage seulement sur un support massif et perpendiculaire à la machine à proximité du roulement ou palier.

▶ Prendre en compte la direction de mesure du capteur.

S'assurer d'une transmission sûre des vibrations et éviter des couches intermédiaires élastiques.

Les différents types d'adaptateurs influencent la mesure vibratoire. La masse, la forme et la rigidité de l'adaptateur influencent la réponse en fréquence de l'ensemble du système. Cela peut causer des résonances et des effets d'amortissement dans les différentes plages de fréquence.

Pour tous les types de fixation, serrer le capteur avec un couple de serrage prescrit par la fiche technique.

Un couple de serrage trop bas peut mener à un couplage trop faible entre le capteur et la machine tandis qu'un couple de serrage trop élevé peut endommager le capteur et la vis.

5.1 Préparation de la surface de contact

▶ Préparer une surface de contact propre, lisse et sans peinture pour fixer le capteur.

La surface de contact préparée doit être un peu plus large que le capteur ou l'adaptateur de montage.

5.2 Types de fixation

Le tableau suivant indique la plage de mesure en fréquence pour les 3 types de montage.

Type de fixation Plage de fréquence
Vissé jusqu'à environ 15 kHz
Collage direct jusqu'à environ 8 kHz
Aimant jusqu'à environ 3 kHz

5.2.1 Vissé

Pour une installation permanente des capteurs, le montage vissé est la méthode de fixation recommandée.

▶ Visser le capteur.

▶ Utiliser un adhésif frein-filet pour renforcer la rigidité de la fixation.

5.2.2 Collage

Le collage est approprié pour les mesures temporaires ou si la surface n'est pas appropriée pour un montage vissé.

▶ Utiliser un adaptateur adhésif pour faciliter le remplacement du capteur.
▶ Fixer le capteur sur l'adaptateur adhésif.
- Fixer l'unité adaptateur/capteur sur la machine selon les instructions de la colle utilisée.
L'épaisseur de colle doit être aussi mince que possible.

En général, on utilise de la colle cyanoacrylate de méthyle (par exemple Loctite 454) ou de la colle époxy (par exemple Loctite EA 3450).

Lors du choix d'un adhésif approprié, tenez toujours compte des conditions environnementales (par exemple la plage de température) en plus des matériaux.

5.2.3 Aimant

L'utilisation d'aimants est uniquement conseillée pour les mesures temporaires et sur une surface magnétique.

▶ Fixer le capteur sur l'aimant.
▶ Fixer l'unité aimant-capteur avec précaution sur la machine.

Une fixation imprudente peut entraîner une force g très élevée qui peut endommager le capteur.

5.2.4 Fixation d'un capteur avec cône de 90°

Réaliser le perçage pour le raccord selon la fiche technique en appliquant les prescriptions et les normes courantes.

▶ Utiliser une rondelle conique sur des surfaces planes.
▶ Faire un perçage conique sur des surfaces obliques ou bombées.

Réaliser le perçage ; exemple : M8 et cône de 90°

1. Percer avec un foret ∅ 6,9 mm

2. Créer un cône de 90° avec une fraise conique ou un outil à chanfreiner (A) et un insert de centrage (B) ∅ 6,8 mm

3. Tarauder en M8x1,25

6 Raccordement électrique

L'appareil doit être raccordé par un électricien qualifié. Les règlements nationaux et internationaux relatifs à l'installation de matériel électrique doivent être respectés.

6.1 Capteurs MEMS avec sortie courant (VSA)

Raccordement de capteurs avec connecteur M12 ou câble de raccordement avec connecteur M12

M12		broche 1 : L+
		broche 2 : Sortie signal (axe z)
		broche 3 : GND
		broche 4 : Auto-test

Raccordement des capteurs ayant un câble surmoulé

Couleur du fil conducteur Signal
BN = brun L+
WH blanc Sortie signal
BU = bleu GND
BK = noir Auto-test
Fil de tresse Blindage du câble

6.2 Capteurs MEMS avec sortie IEPE (VSM)

Raccordement des capteurs ayant un câble surmoulé

Couleur du fil conducteur Signal
BN = brun IEPE axe x (si disponible)
WH blanc IEPE axe z
BU = bleu GND
BK = noir Auto-test
GY gris IEPE axe y (si disponible)
Fil de tresse Blindage du câble

Raccordement de capteurs avec connecteur M12

M12		broche 1 : IEPE axe x (si disponible)
		broche 2 : IEPE axe z
		broche 3 : GND
		broche 4 : Auto-test
		broche 5 : IEPE axe y (si disponible)

6.3 Capteurs Piézo avec sortie IEPE (VSP)

Raccordement de capteurs avec connecteur M12

M12		broche 1 : -
		broche 2 : IEPE axe z
		broche 3 : -
		broche 4 : GND

Raccordement des capteurs ayant un câble surmoulé

Couleur du fil conducteur Signal
BK noir GND
WH blanc IEPE axe z
RD rouge aucune connexion
Fil de tresse blindage du câble

6.4 Raccordement à l'électronique de diagnostic VSE

Entrée capteur VSE Sortie capteur
S1 S2	S3 S4	Sortie courant	IEPE
9 16	20 24	BN : L+	n.c. (non utilisé)
10 15	19 23	WH : Signal de	mesure Signal de mesure
11	14 18	22 BU : GND	GND
12	13	17	21	BK : Auto-test	n.c. (non utilisé) /Auto-test (si disponible)

6.5 Utilisation de câbles blindés

▶ Utiliser un câble blindé pour éviter les perturbations conduites par le câble.

▶ Mettre tous composants de machines et électroniques à la terre.

- Appareils VSP: Pour éviter les vibrations parasites, fixer le câble au niveau du capteur.

Au cas où plusieurs capteurs seraient utilisés pour de différentes machines, tous les appareils doivent être reliés à la même terre.

Ainsi, des boucles de détection au sol via l'électronique de diagnostic sont évitées.

6.5.1 Appareils VSA / VSP

Recommandation : Blindage relié à la terre d'un seul côté (de préférence dans l'armoire électrique)

Pour les appareils avec câble surmoulé, le blindage est raccordé au boîtier du capteur et au connecteur M12 (si disponible en bout de câble).

6.5.2 Appareils VSM

Recommendation : Blindage relié à la terre côté machine.

Pour les appareils avec câble surmoulé le blindage est raccordé au boîtier du capteur et au connecteur M12 (si disponible en bout de câble).

Raccordement recommandé pour les capteurs avec connecteur M12 ou câble de raccordement avec connecteur M12; exemple VSA001

Raccordement recommandé pour les capteurs avec câble surmoulé ; exemple VSA004

▶ Ne pas relier le blindage au connecteur femelle.

Raccordement recommandé pour les capteurs VSM avec câble surmoulé ; exemple VSM101

▶ Relier le blindage au connecteur femelle.

7 Maintenance, réparation et élimination

Cet appareil ne nécessite aucun entretien. S'assurer d'une élimination écologique de l'appareil après son usage selon les règlements nationaux en vigueur.