Introduction
Les tachymètres laser, les tachymètres optiques et les autres instruments de mesure de vitesse sans contact utilisent une bande réfléchissante afin de créer un repère optique facilement identifiable.
Lorsque ce repère passe une fois par tour devant le faisceau de mesure, le tachymètre détermine la vitesse de rotation à partir de la fréquence des signaux réfléchis.
Il est physiquement possible d’installer deux, trois ou davantage de repères sur un même élément tournant. Toutefois, pour la plupart des tachymètres qui considèrent que une impulsion détectée correspond à un tour, plusieurs repères actifs ne sont généralement pas recommandés pour une mesure RPM standard.
Ils peuvent en effet produire plusieurs impulsions au cours d’un seul tour et entraîner une surestimation proportionnelle de la vitesse.
Points essentiels
● Pour une mesure RPM sans contact classique, un seul repère réfléchissant actif par tour est généralement recommandé ;
● Deux repères détectables peuvent produire deux impulsions par tour et conduire à une valeur proche du double de la vitesse réelle ;
● Trois repères peuvent conduire à une valeur proche du triple, selon le même principe ;
● Les appareils permettant de régler le nombre d’impulsions par tour, ou PPR, peuvent prendre en compte plusieurs repères ;
● Plusieurs repères peuvent être utilisés intentionnellement pour certaines mesures à très faible vitesse, à condition de corriger correctement le nombre d’impulsions ;
● Pour les contrôles courants, un seul repère propre, stable et bien visible reste généralement la solution la plus simple et la plus fiable.
Pourquoi utilise-t-on généralement un seul repère réfléchissant ?
Un tachymètre sans contact ne détecte pas directement une révolution mécanique complète. Il détecte le signal optique périodique produit lorsque le repère réfléchissant traverse la zone de mesure.
Par exemple, avec une bande réfléchissante placée sur le côté d’un arbre :
● L’arbre effectue un tour complet ;
● Le repère traverse une fois le faisceau de mesure ;
● Le tachymètre détecte une impulsion optique ;
● L’appareil calcule la vitesse à partir de l’intervalle entre les impulsions ou du nombre d’impulsions détectées pendant une durée donnée.
On obtient donc :
1 repère réfléchissant = 1 impulsion effective par tour
La valeur RPM peut ainsi être calculée directement sans facteur de correction supplémentaire.
Que se passe-t-il avec deux repères réfléchissants ?
Supposons qu’un arbre moteur tourne réellement à 600 RPM et que deux repères réfléchissants y soient installés.
À chaque tour :
● Le premier repère génère une impulsion ;
● Le second repère génère une deuxième impulsion ;
● Deux impulsions sont donc détectées pendant une seule révolution mécanique.
Si le tachymètre interprète chaque impulsion comme un tour complet, la valeur affichée peut approcher :
600 RPM × 2 = 1200 RPM
La vitesse mécanique n’a pas changé. Seul le nombre d’impulsions détectées par tour a doublé.
Et avec trois repères ou davantage ?
Le même principe s’applique.
Pour une vitesse réelle de 500 RPM :
● 1 repère actif → environ 500 RPM ;
● 2 repères actifs → potentiellement environ 1000 RPM ;
● 3 repères actifs → potentiellement environ 1500 RPM ;
● 4 repères actifs → potentiellement environ 2000 RPM.
Pour un appareil configuré sur une impulsion par tour :
RPM affichés ≈ RPM réels × nombre de repères actifs par tour
Ajouter davantage de bandes réfléchissantes n’améliore donc pas automatiquement la précision. Cela peut au contraire créer une erreur importante.
Dans quels cas peut-on utiliser plusieurs repères ?
Plusieurs repères peuvent être utilisés lorsque le système de mesure connaît le nombre d’impulsions correspondant à une révolution mécanique.
Certains tachymètres professionnels, compteurs et systèmes d’acquisition permettent de régler le paramètre PPR, « Pulses Per Revolution », c’est-à-dire le nombre d’impulsions par tour.
Si quatre repères sont installés et que l’appareil est réglé sur :
PPR = 4
quatre impulsions seront correctement interprétées comme une seule révolution.
En revanche, avec un tachymètre laser portatif ne disposant pas d’un réglage PPR, il est généralement préférable de conserver un seul repère.
Plusieurs repères peuvent-ils être utiles à très faible vitesse ?
Dans certaines applications professionnelles, oui.
Avec une vitesse de seulement 10 RPM, un seul repère produit des impulsions relativement espacées dans le temps. Plusieurs repères permettent d’augmenter la fréquence des signaux détectés.
Exemple :
Vitesse réelle = 10 RPM
Nombre de repères = 6
Valeur équivalente basée sur les impulsions = 60 RPM
La vitesse réelle est alors :
60 ÷ 6 = 10 RPM
Cette méthode nécessite toutefois de connaître exactement le nombre de repères actifs et de régler l’instrument ou de corriger mathématiquement la mesure.
Plusieurs repères provoquent-ils toujours une erreur exactement proportionnelle ?
Pas nécessairement.
Lorsque tous les repères sont détectés de manière régulière, la valeur peut se rapprocher d’un multiple entier de la vitesse réelle. En pratique, plusieurs facteurs peuvent modifier le signal :
● Dimensions différentes des repères ;
● Repères partiellement masqués ;
● Bandes sales, usées ou endommagées ;
● Espacement insuffisant entre les repères ;
● Mauvais alignement du faisceau ;
● Autres surfaces fortement réfléchissantes sur la pièce ;
● Variation de la distance, de l’angle de mesure ou de l’éclairage ambiant.
Plusieurs zones réfléchissantes peuvent donc également provoquer une lecture instable ou fluctuante.
Que faire si la pièce possède déjà plusieurs surfaces réfléchissantes ?
Les arbres métalliques, accouplements, ventilateurs, turbines, poulies et autres éléments polis peuvent comporter naturellement plusieurs zones fortement réfléchissantes.
Le capteur peut notamment détecter :
● La bande réfléchissante prévue ;
● Une surface métallique polie ;
● Un bord brillant ;
● Une zone chromée ;
● Une étiquette blanche ou claire.
Si plusieurs de ces surfaces produisent un contraste optique suffisant, plusieurs impulsions peuvent être détectées au cours d’un même tour.
Le repère destiné à la mesure doit donc présenter un contraste net avec son environnement. Les zones réfléchissantes parasites peuvent, si nécessaire, être masquées ou rendues moins réfléchissantes.
Comment installer correctement la bande réfléchissante ?
Pour une mesure RPM sans contact classique :
● Arrêter complètement la machine avant la pose ;
● Utiliser normalement un seul repère actif par tour ;
● Nettoyer l’huile, la poussière, l’humidité et les salissures ;
● Appliquer la bande à plat et de manière sécurisée ;
● Choisir une surface réfléchissante suffisamment grande pour être détectée de façon stable ;
● Sur un arbre, placer la bande sur la surface latérale et diriger le faisceau vers la zone de passage du repère ;
● Éviter que d’autres surfaces fortement réfléchissantes se trouvent dans la zone de détection ;
● Maintenir le tachymètre stable et respecter la distance de mesure spécifiée.
À grande vitesse, la fixation de la bande doit être particulièrement fiable.
Que faire si plusieurs repères sont déjà installés ?
Vérifiez d’abord si le tachymètre permet de régler le nombre d’impulsions par tour.
Si oui, configurez ce paramètre selon le nombre de repères réellement détectés.
Dans le cas contraire :
● Retirez ou masquez les repères supplémentaires afin qu’un seul reste actif ;
● Ou corrigez mathématiquement la valeur affichée.
Par exemple, avec une lecture de 2400 RPM et quatre repères détectés de manière régulière :
2400 ÷ 4 = 600 RPM
Pour les opérations courantes de maintenance, un seul repère reste généralement préférable afin de limiter les risques d’erreur.
Plusieurs bandes améliorent-elles la précision du tachymètre ?
Non, pas avec un tachymètre portatif standard.
La stabilité de la mesure dépend davantage de :
● La différence de réflectivité entre le repère et l’arrière-plan ;
● La propreté et l’état de la bande ;
● L’alignement stable du faisceau ;
● La distance de mesure ;
● Le respect de la plage de vitesse spécifiée ;
● Les conditions d’éclairage ambiant ;
● La résolution, le temps de réponse et le traitement du signal de l’instrument.
Si la mesure est instable, il est préférable de vérifier ces paramètres plutôt que d’ajouter des repères réfléchissants.
FAQ
Peut-on placer deux bandes réfléchissantes sur un même arbre ?
Oui, mais cela n’est généralement pas recommandé pour une mesure RPM standard. Si les deux repères sont détectés, deux impulsions peuvent être générées par tour et la valeur affichée peut approcher le double de la vitesse réelle.
Pourquoi deux repères augmentent-ils la valeur RPM affichée ?
Parce que le tachymètre mesure la fréquence des impulsions optiques. S’il considère qu’une impulsion correspond à un tour, deux impulsions par tour peuvent être interprétées comme deux tours.
Que faire si plusieurs repères sont nécessaires ?
Il est préférable d’utiliser un appareil disposant d’un réglage PPR. À défaut, la valeur affichée doit être corrigée selon le nombre de repères actifs.
Avec trois repères, faut-il diviser la mesure par trois ?
Si les trois repères sont détectés régulièrement et que l’appareil suppose une impulsion par tour, cette correction est théoriquement correcte. Il convient néanmoins de vérifier le principe de fonctionnement de l’instrument.
Plus de bandes réfléchissantes signifie-t-il une meilleure précision ?
Non. Sur un tachymètre portatif standard, plusieurs repères peuvent créer une erreur proportionnelle ou une lecture instable.
Pourquoi la valeur est-elle trop élevée alors qu’un seul repère est installé ?
D’autres surfaces réfléchissantes de la pièce peuvent également être détectées, par exemple du métal poli, une étiquette claire ou un bord brillant.
Conclusion
Il est physiquement possible de placer plusieurs bandes réfléchissantes sur un objet en rotation. Toutefois, pour la plupart des tachymètres laser et optiques portatifs, un seul repère réfléchissant actif par tour est recommandé pour une mesure RPM standard.
Le tachymètre calcule la vitesse de rotation à partir de la fréquence des impulsions optiques détectées. Si plusieurs repères produisent plusieurs impulsions pendant un même tour, l’appareil peut les interpréter comme plusieurs révolutions et afficher une valeur proportionnellement trop élevée.
Plusieurs repères ne doivent donc être utilisés que lorsque le système permet de configurer le nombre d’impulsions par tour ou lorsqu’une correction mathématique appropriée est appliquée.
Pour les mesures courantes sur moteurs, arbres, ventilateurs, rouleaux, poulies et autres machines tournantes, un seul repère propre, stable et clairement détectable constitue généralement la solution la plus simple et la plus fiable.
