Introduction

Un tachymètre sans contact permet de mesurer la vitesse de rotation d'un moteur, d'un ventilateur, d'un arbre, d'une poulie ou d'un autre élément rotatif sans contact physique avec celui-ci.

La plupart de ces instruments utilisent une détection optique ou laser. Une cible réfléchissante fixée sur la pièce en rotation produit un signal périodique que l'appareil compte afin de calculer la vitesse de rotation.

La qualité de la mesure dépend donc non seulement de l'instrument, mais également de la cible réfléchissante, de l'état de surface, de la distance, de l'angle, de l'éclairage ambiant et de la stabilité mécanique de l'équipement.

En présence d'une valeur instable, anormalement élevée ou faible, ou lorsqu'aucune valeur ne s'affiche, il convient d'abord de vérifier les conditions de mesure et la qualité du signal optique.

Points essentiels

● Une mesure fiable exige un signal réfléchi clair, stable et répétable.
● Une bande réfléchissante mal installée constitue une cause fréquente d'erreur.
● La distance, l'angle et la position du faisceau influencent directement la détection.
● Une lumière ambiante intense ou des surfaces réfléchissantes parasites peuvent perturber la mesure.
● Les vibrations, le faux-rond et les variations réelles de vitesse peuvent également provoquer une lecture instable.
● Les conditions de mesure doivent être vérifiées avant de conclure à un défaut de l'instrument.

Pourquoi un tachymètre sans contact peut-il mesurer incorrectement ?

Le tachymètre dirige généralement un faisceau lumineux ou laser vers une pièce en rotation et détecte la lumière réfléchie par une bande réfléchissante ou une zone présentant une forte réflectivité.

Lorsque cette cible traverse la zone de détection une fois par tour, l'appareil enregistre une impulsion et calcule le nombre de tours par minute à partir de la fréquence détectée.

Toute perturbation de cette détection peut affecter la valeur affichée.

Si plusieurs réflexions sont détectées au cours d'un même tour, la valeur peut être trop élevée. À l'inverse, si certaines impulsions ne sont pas détectées, la valeur peut être trop faible, instable ou ne pas apparaître.

Bande réfléchissante mal positionnée

Pour les tachymètres conçus pour fonctionner avec une bande réfléchissante, son installation correcte est essentielle.

Les problèmes les plus fréquents sont :

● Surface réfléchissante trop petite.
● Bande encrassée, huileuse, usée ou endommagée.
● Bande posée sur une surface irrégulière, courbe ou instable.
● Présence de plusieurs zones réfléchissantes sur une même rotation.
● Surface environnante fortement réfléchissante réduisant le contraste optique.

La bande doit être fixée sur une zone propre, plane et stable, traversant régulièrement le faisceau de mesure.

Sur une surface très brillante, il peut être utile de réduire les réflexions parasites autour de la cible.

Distance de mesure inadaptée

Chaque tachymètre sans contact possède une plage de distance de fonctionnement appropriée.

Une distance excessive ou une géométrie optique défavorable peut réduire l'intensité du signal réfléchi et rendre la détection intermittente.

Il convient d'effectuer la mesure dans la plage recommandée par le fabricant et de maintenir l'appareil aussi stable que possible.

Si la valeur fluctue, une légère modification de la distance à l'intérieur de la plage autorisée peut permettre d'obtenir un signal plus stable.

Angle de mesure incorrect

La présence visible du point laser sur la cible ne garantit pas que le signal réfléchi soit correctement reçu par le capteur.

Avec un angle trop important, la lumière réfléchie peut être dirigée hors de la zone de réception optique.

Le faisceau doit traverser de manière stable la trajectoire de la cible réfléchissante et l'angle de l'appareil doit être ajusté pour obtenir une détection régulière.

Une attention particulière est nécessaire pour les petites surfaces, les surfaces courbes ou inclinées.

Il est également préférable de ne pas modifier continuellement l'angle pendant la mesure.

Interférences dues à la lumière ambiante

La lumière solaire directe, les éclairages puissants, les sources lumineuses clignotantes ou certaines surfaces très brillantes peuvent perturber la détection optique.

Ce phénomène est notamment possible en extérieur, à proximité d'un éclairage puissant ou dans un environnement comportant de nombreuses surfaces métalliques polies.

Solutions possibles :

● Modifier la position ou l'angle de mesure.
● Éviter que la lumière intense pénètre directement dans le récepteur optique.
● Réduire les surfaces réfléchissantes parasites autour de la cible.
● Améliorer les conditions locales de mesure lorsque cela peut être réalisé en toute sécurité.

Réflectivité de surface inadaptée

Les matériaux présentent des propriétés de réflexion très différentes.

Une surface sombre, rugueuse ou absorbante peut produire un signal trop faible. À l'inverse, une surface métallique polie ou proche d'un miroir peut générer plusieurs réflexions instables.

C'est pourquoi une bande réfléchissante est fréquemment utilisée avec les tachymètres optiques ou laser : elle crée un contraste optique net permettant d'identifier chaque tour plus facilement.

Si la mesure directe sur la surface d'origine est instable, il est recommandé d'utiliser une cible réfléchissante conforme aux instructions de l'appareil.

Plusieurs points réfléchissants provoquent une valeur trop élevée

Lorsque le principe de mesure repose sur une impulsion par tour, une seule zone réfléchissante efficace doit idéalement être détectée.

Si deux ou plusieurs zones réfléchissantes sont reconnues, le tachymètre peut compter plusieurs impulsions pendant un même tour.

Par exemple, deux impulsions détectées par rotation peuvent produire une valeur proche du double de la vitesse réelle.

En cas de valeur anormalement élevée et relativement stable, vérifier :

● La présence de plusieurs bandes réfléchissantes.
● Les vis, bords polis, étiquettes ou zones métalliques pouvant réfléchir la lumière.
● Le passage éventuel du faisceau sur plusieurs zones brillantes.

Vibrations ou faux-rond de la pièce en rotation

Une vibration importante, un défaut de concentricité ou un déplacement axial peuvent modifier en permanence la trajectoire de la cible réfléchissante.

Lorsque la cible sort temporairement de la zone de détection, certaines impulsions peuvent être perdues.

Une lecture instable ne signifie donc pas nécessairement que le tachymètre est défectueux. Elle peut également révéler un fonctionnement mécanique instable.

Lorsque les conditions de sécurité le permettent, vérifier la présence de vibrations excessives, de jeu mécanique, de déséquilibre ou de faux-rond.

La vitesse réelle de la machine varie

Toutes les machines ne fonctionnent pas à vitesse parfaitement constante.

Au démarrage, lors d'une variation de charge, d'une régulation de vitesse ou d'un changement de régime de fonctionnement, la vitesse réelle peut évoluer en permanence.

Il faut donc distinguer :

● Une vitesse mécanique réellement stable alors que l'affichage fluctue.
● Une vitesse mécanique réellement variable correctement suivie par le tachymètre.

Dans le second cas, la variation affichée correspond au fonctionnement réel et ne constitue pas une erreur de mesure.

Fenêtre optique encrassée

La poussière, l'huile, les brouillards industriels et d'autres contaminants peuvent réduire la qualité de l'émission et de la réception optiques.

Cette situation est fréquente dans les environnements industriels.

Les fenêtres optiques doivent être contrôlées régulièrement et nettoyées conformément aux recommandations du fabricant.

Éviter les objets abrasifs et les produits agressifs susceptibles d'endommager les composants optiques.

Batterie faible

Une batterie insuffisamment chargée peut, selon le modèle, entraîner un affichage faible, un fonctionnement instable ou une détection optique moins fiable.

Si un indicateur de batterie faible apparaît ou si l'appareil a été utilisé pendant une longue période, remplacer la batterie par le type recommandé et répéter la mesure.

Plage ou performances de l'instrument inadaptées à l'application

Chaque tachymètre possède une plage de mesure, une résolution et une précision spécifiées.

Si la vitesse réelle est hors plage ou si l'application nécessite une précision ou une rapidité de réponse supérieure aux capacités de l'appareil, les résultats peuvent ne pas répondre aux attentes.

Il convient de vérifier :

● Que la vitesse se situe dans la plage de mesure spécifiée.
● Que la précision répond aux exigences de l'application.
● Que la résolution est adaptée aux variations de vitesse à observer.
● Que les conditions ambiantes correspondent aux spécifications de fonctionnement.

La plage de mesure, la résolution et la précision sont des caractéristiques différentes. Le nombre de chiffres affichés ne suffit pas à déterminer la précision réelle.

Comment diagnostiquer une mesure imprécise ?

Procéder de manière systématique :

● Vérifier que la vitesse se situe dans la plage spécifiée.
● Vérifier que la bande réfléchissante est propre, intacte et correctement fixée.
● S'assurer qu'une seule cible réfléchissante effective est détectée par tour.
● Vérifier que le faisceau traverse correctement la trajectoire de la cible.
● Ajuster la distance dans la plage recommandée.
● Ajuster l'angle afin d'obtenir un signal stable.
● Réduire les perturbations dues au soleil, aux éclairages puissants et aux surfaces brillantes.
● Vérifier les vibrations, le faux-rond et les déplacements axiaux.
● Nettoyer les fenêtres optiques d'émission et de réception.
● Contrôler l'état de la batterie.
● Répéter la mesure sur un équipement dont la vitesse est stable et contrôler la répétabilité.

Si des écarts importants persistent après vérification des conditions de mesure, de la machine et de l'utilisation, l'instrument doit être contrôlé et, si nécessaire, testé ou étalonné par un service compétent.

FAQ

Pourquoi la valeur de mon tachymètre sans contact fluctue-t-elle constamment ?

Les causes courantes sont un signal réfléchi instable, une bande mal positionnée, des variations de distance ou d'angle, la lumière ambiante, les vibrations ou les variations réelles de vitesse.

Pourquoi la vitesse mesurée est-elle nettement supérieure à la vitesse réelle ?

Plusieurs zones réfléchissantes peuvent être détectées pendant chaque tour. Le tachymètre compte alors plusieurs impulsions par rotation, ce qui augmente artificiellement la valeur affichée.

Pourquoi le point laser est-il visible alors qu'aucune vitesse ne s'affiche ?

Le laser sert principalement à viser la zone de mesure. Il faut également que le récepteur détecte un signal réfléchi suffisamment fort et stable.

Une bande réfléchissante plus grande est-elle toujours préférable ?

Non. L'essentiel est d'obtenir une réflexion claire, stable et unique à chaque tour.

Peut-on mesurer sans bande réfléchissante ?

Certaines surfaces offrent naturellement un contraste optique suffisant. Toutefois, lorsqu'une cible réfléchissante est prévue par la conception de l'appareil, son utilisation améliore généralement la stabilité et la répétabilité.

Une valeur instable signifie-t-elle que le tachymètre est défectueux ?

Pas nécessairement. La distance, l'angle, la cible réfléchissante, la lumière ambiante, les vibrations et les variations réelles de vitesse doivent être vérifiés en priorité.

Conclusion

Une mesure incorrecte avec un tachymètre sans contact ne signifie pas automatiquement que l'instrument est défectueux. Pour une mesure optique ou laser, l'obtention d'un signal réfléchi périodique clair, stable et unique est essentielle.

Une cible mal installée, plusieurs réflexions par tour, une distance ou un angle inadapté, la lumière ambiante, une optique encrassée, des vibrations mécaniques ou une vitesse réellement variable peuvent affecter les résultats.

La méthode de diagnostic recommandée consiste à vérifier successivement la cible réfléchissante, le trajet optique, la distance et l'angle, l'environnement, l'état mécanique de la machine puis, enfin, l'instrument.