Pourquoi le choix d'un système d'essai de vibrations certifié CNAS est important pour les laboratoires d'essais modernes

Abstract
Avec le développement rapide des industries aérospatiales, ferroviaires et des équipements pour les énergies nouvelles, la vérification de la fiabilité des environnements mécaniques des produits impose des exigences accrues en matière d'équipements de laboratoire, de traçabilité des données et de conformité aux normes. Un système d'essais de vibrations certifié CNAS constitue l'équipement central, conforme aux critères d'accréditation des laboratoires. Le générateur de vibrations électrodynamiques simule diverses conditions de vibration complexes selon le principe de l'excitation électromagnétique afin d'évaluer la fiabilité vibratoire des composants et des produits finis. LISUN Ce document analyse la nécessité d'un système d'essai de vibrations certifié CNAS pour les laboratoires d'essais modernes, en s'appuyant sur les caractéristiques du système d'essai de vibration électrodynamique LVD-AT10 (version certifiée CNAS). Il décrit la composition structurelle, les caractéristiques techniques, les secteurs d'application et la capacité d'essai du générateur de vibrations électrodynamiques, compare le champ d'application des équipements pré-certifiés et des instruments certifiés CNAS, et explique l'importance pratique du choix du matériel, de l'étalonnage des équipements et de la traçabilité des données pour l'extension du champ d'application CNAS des laboratoires et la délivrance de rapports accrédités. Ce document constitue une référence pour les organismes d'inspection tiers et les laboratoires d'entreprise effectuant des essais environnementaux de vibration.

Introduction

Les vibrations constituent un environnement mécanique courant pour les produits industriels lors du transport, de l'installation et de la maintenance. Les vibrations sinusoïdales continues, les vibrations aléatoires et les chocs peuvent entraîner un desserrement structurel, une défaillance des joints de soudure, un déplacement des composants et une dérive des performances électriques. L'objectif principal des essais de vibration est de reproduire les contraintes mécaniques réelles en laboratoire afin d'évaluer la résistance aux vibrations, la stabilité structurelle et la fiabilité opérationnelle des produits tout au long de leur cycle de vie. Les équipements de vibration pré-certifiés classiques ne peuvent être utilisés que pour les tests de sélection internes de R&D des entreprises, et ne répondent pas aux exigences strictes d'accréditation des laboratoires CNAS en matière de précision de mesure, de traçabilité des données et d'étalonnage métrologique. Les laboratoires d'essais tiers modernes et les laboratoires d'entreprise qui doivent délivrer des rapports accrédités CNAS doivent être équipés d'un système d'essai de vibration certifié CNAS conforme.

Le système de générateur de vibrations électrodynamiques représente actuellement le principal matériel d'essai de vibrations. Il convertit l'énergie électrique en énergie mécanique selon la loi d'Ampère. Lorsque la bobine mobile placée dans l'entrefer magnétique est alimentée, une force d'excitation électromagnétique est générée pour produire diverses formes d'ondes vibratoires, notamment sinusoïdales, aléatoires et de choc. LISUN LVD‑AT10 Système d'essai de vibration électrodynamique (version certifiée CNAS) Ce générateur de vibrations électrodynamiques offre de nombreux avantages, tels qu'une large bande passante, une utilisation simple et une maintenance aisée. La poussée est configurable de 1 kN à 60 kN. La gamme comprend les modèles LVD-AT01, LVD-AT10, LVD-AT30 et LVD-AT60, largement utilisés pour les essais mécaniques et environnementaux dans les secteurs de l'aérospatiale, de la construction navale, du transport ferroviaire, des énergies nouvelles et autres. Le système complet se compose d'un corps vibrant, d'un amplificateur de puissance, d'un système de refroidissement forcé, d'une table de glissement à expansion horizontale et verticale, d'un système de contrôle avec logiciel de test dédié, de dispositifs de fixation personnalisés et de capteurs d'accélération haute et basse température. Son architecture matérielle intégrée permet la réalisation d'essais de fatigue vibratoire, de recherche de résonance, de mesures de caractéristiques dynamiques, d'étalonnage de capteurs et d'autres types d'essais.

Principe de fonctionnement et paramètres techniques en série du système de générateur de vibrations électrodynamiques

Le cœur du générateur de vibrations électrodynamiques est l'ensemble à bobine mobile. L'enroulement de cette bobine est placé dans l'entrefer à haute densité de flux magnétique. Les signaux générés par le système de commande sont amplifiés par l'amplificateur de puissance et transmis à la bobine mobile. Le conducteur parcouru par un courant génère une force électromagnétique dans le champ magnétique, entraînant la table vibrante et les éprouvettes qui y sont fixées afin de produire des vibrations mécaniques alternatives. Le système de commande intègre un ordinateur doté d'un logiciel dédié permettant la modification des paramètres de test et le contrôle de la forme d'onde. Il collecte et stocke également toutes les données brutes des tests. Le système de refroidissement dissipe en continu la chaleur générée pendant le fonctionnement de l'équipement, garantissant ainsi des performances stables même lors de tests de longue durée et à haute puissance. Des tables d'extension horizontales et verticales permettent d'appliquer des vibrations selon trois axes orthogonaux (X/Y/Z) afin de satisfaire aux exigences de vibrations multiaxiales définies par différentes normes.

Système générateur de vibrations électrodynamiques (certifié CNAS)

Le LISUN La gamme de systèmes d'essais de vibrations certifiés CNAS LVD-AT offre une gamme complète de produits, allant des modèles à faible poussée aux modèles à forte poussée, afin de s'adapter à différents poids d'éprouvettes et niveaux de sévérité des essais. Le tableau ci-dessous récapitule les principales spécifications techniques du générateur de vibrations électrodynamiques de la gamme LVD-AT.

Nécessité de déployer un système d'essai de vibrations certifié CNAS dans les laboratoires modernes

Le système d'accréditation des laboratoires CNAS impose des exigences obligatoires aux instruments de test. La précision des mesures doit être traçable, les procédures de test reproductibles, les données brutes intégralement archivées et un étalonnage métrologique périodique effectué. Même si les équipements de vibration pré-certifiés peuvent générer des formes d'onde vibratoires, ils ne disposent pas d'une chaîne de traçabilité métrologique complète. Les résultats de test produits par de tels instruments ne peuvent être utilisés pour l'émission de rapports accrédités CNAS et ne sont valables que pour l'évaluation interne des activités de R&D.

Tout d'abord, le système de générateur de vibrations électrodynamiques, conçu pour un système d'essais de vibrations certifié CNAS, répond aux spécifications matérielles requises. Il est entièrement compatible avec les normes de vibrations nationales et internationales, notamment GB/T13309-91, JJG189-97, IEC 60068, GB/T 2423, GB/T 4857 et ASTM D999. L'instrument est livré avec un certificat d'étalonnage et prend en charge la métrologie périodique continue. Ses indicateurs de performance satisfont aux exigences matérielles pour l'évaluation en laboratoire. Lorsque des organismes d'essais tiers réalisent des projets pour les secteurs de l'aérospatiale, du transport ferroviaire et des énergies nouvelles, les clients exigent généralement des rapports accrédités CNAS. Les laboratoires ne disposant pas d'un système d'essais de vibrations certifié CNAS ne peuvent accepter de telles missions.

Deuxièmement, le système de contrôle d'un système d'essai de vibrations certifié CNAS offre des fonctions complètes de gestion des données. Le logiciel du générateur de vibrations électrodynamiques enregistre intégralement les paramètres d'essai, les courbes d'évolution temporelle et les données de vibration brutes. L'historique des opérations est vérifiable et les données enregistrées sont inviolables, conformément à la réglementation CNAS relative à l'enregistrement des essais et à la traçabilité des données. Comparés aux dispositifs pré-certifiés, les systèmes certifiés CNAS appliquent des spécifications plus strictes en matière de précision d'ajustement du spectre de vibrations aléatoires, de contrôle par rétroaction en boucle fermée et de répétabilité des mesures sous charges variables, afin de prévenir toute distorsion des résultats due à un écart de contrôle.

Troisièmement, l'accès au marché des équipements industriels haut de gamme impose des exigences obligatoires en matière de rapports d'essais accrédités. Les rapports d'essais environnementaux vibratoires délivrés par des laboratoires reconnus par le CNAS sont généralement requis pour l'homologation et l'autorisation de mise sur le marché des composants aérospatiaux, des équipements embarqués de transport ferroviaire et des modules de batteries pour énergies nouvelles. Les laboratoires construisant des plateformes d'essais avec le LISUN Le système d'essais de vibrations certifié CNAS de la série LVD-AT permet de réaliser des essais de vibrations sinusoïdales, de balayage de résonance, de vibrations aléatoires et de chocs. Une chambre environnementale combinée pour les essais de température, d'humidité et de vibrations peut être intégrée en option afin de simuler des conditions de service complètes. Le modèle LVD-100KG pré-certifié convient aux études préliminaires de R&D, mais ne peut se substituer à un système d'essais de vibrations certifié CNAS pour les inspections en vue d'une accréditation.

Quatrièmement, la stabilité à long terme et le support à la maintenance des équipements. Le système d'essai de vibration électrodynamique LVD-AT10 (version certifiée CNAS) offre des services de maintenance pratiques. La gamme complète de générateurs de vibrations électrodynamiques bénéficie d'une conception hautement standardisée et d'un stock suffisant de pièces détachées. Les instruments de laboratoire fonctionnent généralement en continu pendant de longues périodes. La facilité de maintenance du matériel réduit les coûts d'exploitation ultérieurs et garantit la continuité des activités. Des tables vibrantes sur mesure sont également disponibles pour s'adapter aux échantillons de dimensions et de poids spécifiques, élargissant ainsi l'offre de services de laboratoire.

Directives de sélection et d'utilisation d'un système d'essai de vibrations certifié CNAS

Les laboratoires configurant un système d'essais de vibrations certifié CNAS doivent sélectionner un modèle de générateur de vibrations électrodynamiques adapté à leur activité. Il convient tout d'abord de calculer le poids des éprouvettes types. La masse totale de l'éprouvette et des dispositifs de fixation ne doit pas dépasser la capacité de charge maximale. Ensuite, il faut vérifier la poussée requise, la bande passante en fréquence et le déplacement maximal conformément aux normes d'essai applicables. Le modèle LVD-AT01 est recommandé pour les petites pièces et les luminaires. Le modèle LVD-AT10 convient aux ensembles de taille moyenne et aux batteries. Les modèles à forte poussée LVD-AT30 ou LVD-AT60 sont recommandés pour les composants de grande taille destinés aux transports ferroviaires et à l'aérospatiale.

Après l'acquisition des équipements, les laboratoires doivent constituer des dossiers d'instruments et procéder à un étalonnage métrologique régulier, les certificats d'étalonnage étant conservés pour satisfaire aux exigences de vérification documentaire lors de l'évaluation CNAS. Les documents de gestion de la qualité du laboratoire doivent définir clairement la distinction entre les équipements pré-certifiés et les équipements certifiés CNAS. Les instruments pré-certifiés sont réservés à l'évaluation interne en R&D et ne doivent pas être utilisés pour l'établissement de rapports accrédités CNAS. Les opérateurs doivent maîtriser les fonctions logicielles du système de générateur de vibrations électrodynamiques et concevoir des dispositifs de fixation rigides pour les échantillons afin d'éviter toute résonance indésirable due à la déformation de ces dispositifs. Lors de la réalisation d'essais environnementaux combinés, une enceinte climatique adaptée (température et humidité) doit être utilisée pour assurer une application synchrone de la température, de l'humidité et des vibrations.

Conclusion

Pour les laboratoires d'essais modernes, qu'il s'agisse d'organismes d'inspection tiers ou de laboratoires d'entreprise soumis à des exigences d'accréditation, un système d'essai de vibrations certifié CNAS constitue un équipement essentiel pour des essais de fiabilité vibratoire conformes aux normes. Le générateur de vibrations électrodynamiques reproduit divers environnements de vibrations mécaniques grâce à des principes électromagnétiques. Au-delà des performances matérielles, la version certifiée CNAS répond pleinement aux exigences d'accréditation des laboratoires en matière de traçabilité métrologique, d'intégrité des données et de répétabilité des mesures. LISUN Série LVD‑AT Système d'essai de vibrations certifié CNAS Ce système couvre plusieurs niveaux de poussée, notamment LVD-AT01, LVD-AT10, LVD-AT30 et LVD-AT60. Le système d'essai de vibrations électrodynamiques LVD-AT10 (version certifiée CNAS) présente l'avantage d'une large bande passante, d'une utilisation simple et d'une maintenance aisée. Sa poussée est configurable de 1 kN à 60 kN pour les essais mécaniques et environnementaux dans les secteurs de l'aérospatiale, de la construction navale, du transport ferroviaire, des énergies nouvelles et autres. Le choix judicieux des équipements, la gestion métrologique appropriée et la formation des opérateurs contribuent à optimiser l'utilisation d'un système d'essai de vibrations certifié CNAS, à fournir des données de mesure de vibrations fiables et à garantir la fiabilité des équipements haut de gamme.