Le SCXI surveille le vieillissement de structures

Author(s):
Alain Bruère - ATI ELECTRONIQUE

Industry:
Machines/Mechanics, Industrial Controls/ Devices/ Systems

Products:
Data Acquisition, Serial, Instrument Drivers/IVI, LabVIEW, Instrument Connectivity, Signal Conditioning, GPIB

The Challenge:
Mettre en place une surveillance sur plusieurs années du vieillissement de structures.

The Solution:
Élaborer un système de mesure associant des capteurs, du conditionnement de signaux SCXI et le logiciel LabVIEW.

La société ATI ELECTRONIQUE, située en région parisienne, fabrique des capteurs et des conditionneurs et réalise des bancs de mesures clés en main. ATI a mis en place une application de surveillance de structures pour réaliser des essais fondamentaux sur les effets du vieillissement sous sollicitation d’origine thermique.

Pour contrôler leur vieillissement, on place les structures dans une enceinte dont on fait varier cycliquement la température. Différents capteurs (température, contrainte, déplacement) vont permettre d’étudier le comportement de ces structures au fil du temps. La surveillance doit se faire en permanence pendant plusieurs années : le système réalisé doit donc être fiable, sécurisé et pouvoir envoyer des messages en cas de panne ou d’anomalie.
Un automate, relié au PC de mesure par liaison série, contrôle la température de l’enceinte thermique. Des alimentations de puissance, pilotées par GPIB, permettent de chauffer les structures à tester. La différence de température ainsi créée permet de solliciter ces structures dont on suit les déformations. Enfin, différents capteurs sont placés sur les structures : des thermocouples de type K pour connaître leur température, des jauges de contrainte quart de pont et des capteurs de déplacement pour mesurer les déformations. Les capteurs de déplacement capacitifs sont développés par ATI et sélectionnés pour leur très bonne stabilité en fonction du temps. Ils permettent de lire un déplacement entre 0 et 1 mm avec une dérive inférieure à 0,01 micron par degré. Les conditionneurs associés à ces capteurs, produits par ATI, délivrent une tension comprise entre 0 et 10 V.

Au total, plus de 240 voies vont être mesurées et stockées pendant une longue durée : 50 thermocouples, 160 jauges de contrainte, 12 capteurs de déplacement ainsi que des voies de référence. La mesure se fait par l’intermédiaire d’un système SCXI comprenant un châssis 12 slots connecté à une carte d’acquisition de données dans le PC.
Les 50 thermocouples sont connectés sur deux modules 32 voies SCXI-1102. Les blocs de terminaison SCXI-1103 associés intègrent un capteur pour la compensation de soudure froide. Les 160 jauges de contrainte sont reliées à 10 modules de 16 voies SCXI-1122. Ces modules proposent une complétion demi-pont pour les jauges de contrainte.
Enfin, les tensions issues des conditionneurs mesurant les déplacements sont lues par les modules SCXI-1102 utilisés pour les thermocouples : en effet, le gain peut être différent sur chaque voie de mesure ce qui permet de lire des tensions très faibles (thermocouples) et du 0-10 V sur le même module.
Plusieurs PC sont utilisés et communiquent via TCP/IP. Le PC maître effectue les mesures tandis qu’un second PC distant archive et sauvegarde les résultats en venant chercher les données chaque jour sur le PC maître. Enfin des PC de consultation sont disponibles pour la télésurveillance du système de mesure.
Le programme réalisé sous LabVIEW permet de préparer l’essai en proposant différents menus pour la configuration des alimentations de puissance de chauffage, la configuration des voies de mesure (gain, limites, type de capteur...) et des unités physiques. On peut définir l’ordre de scrutation des voies ainsi que la durée entre deux enregistrements. Une fois l’application lancée, on se trouve en mode surveillance. L’application scrute l’ensemble des voies en six minutes environ et effectue un enregistrement toutes les 20 minutes. Le journal de bord dresse la liste des incidents et des anomalies rencontrés puis un message est envoyé en cas de problème sur les messageries électroniques des personnes concernées. L’application est multithread, avec un thread dédié à l’interface homme-machine (IHM) et un autre à la surveillance. La création de l’interface graphique sous LabVIEW est tellement conviviale que nous avons pu définir l’IHM de façon interactive avec le client. L’application fonctionne depuis un an sans problème.

Avril 2000

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Alain Bruère
ATI ELECTRONIQUE
6 rue Jean Mermoz Z.A de Saint-Guénault
Courcouronnes 91031
FR
Tel: 01 69 36 64 00
a.bruere@ati-electronique.fr

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