<img height="1" width="1" style="display:none;" alt="" src="https://px.ads.linkedin.com/collect/?pid=4154377&amp;fmt=gif">
Icon_technology_MEMS
Capteurs de surveillance des vibrations pour la construction:

MEMS vs géophone

     
La technologie MEMS a été jugée inférieure dans le domaine de la surveillance des vibrations, alors que les capteurs utilisant la technologie des géophones sont censés fournir des mesures plus précises. Certains affirment que les mesures des géophones sont plus précises dans les basses fréquences, tandis que d'autres prétendent voir des différences dans les hautes fréquences. Ce n'est tout simplement pas vrai. De telles différences ont pu exister dans le passé, mais la technologie MEMS a considérablement évolué et ses performances sont aujourd'hui équivalentes, voire supérieures, à celles des géophones. La technologie MEMS surpasse les géophones à bien des égards. En raison de sa légèreté, de sa taille compacte et du fait qu'elle n'a pas besoin d'être mise à niveau, elle constitue une base fantastique pour le développement de systèmes de surveillance des vibrations incroyablement faciles à utiliser.
     
Capteurs de surveillance des vibrations pour la construction:

MEMS vs. Geophone

Pendant de nombreuses années, les capteurs de surveillance des vibrations dans le secteur de la construction étaient principalement basés sur la technologie des géophones. Ces dernières années, l'introduction de capteurs à base de MEMS a révolutionné le secteur. Progressivement, l'utilisation de ces dispositifs compacts et conviviaux basés sur la technologie MEMS s'impose. Cependant, dans certains cas, la préférence pour les géophones demeure, et l'utilisation de capteurs à base de MEMS dans la construction est désapprouvée ou rejetée. Dans cet article, nous remettons en question ces "croyances communes" et présentons des preuves tirées d'un article de recherche scientifique néerlandais comparant les accéléromètres MEMS et les géophones. 

"Les capteurs MEMS vont supplanter les géophones".
Martijn van Delft
Martijn van Delft

Spécialiste de la surveillance
Allnamics Pile Testing Experts BV

    
MEMS vs. Geophone

L'évolution des appareils de mesure des vibrations

La surveillance des vibrations est un domaine qui évolue rapidement, et son développement aux Pays-Bas est particulièrement remarquable. Comme c'est un spécialiste néerlandais de la surveillance qui a rédigé l'article de recherche sur le marché néerlandais, nous examinerons comment les systèmes de surveillance des vibrations ont évolué au fil du temps pour répondre aux besoins spécifiques des entreprises néerlandaises.
Les premiers appareils
Les premiers appareils de surveillance des vibrations étaient très différents de ceux disponibles aujourd'hui. Dans le passé, la mesure des vibrations n'était pas une tâche simple. Il fallait relier des capteurs d'accélération séparés à des amplificateurs de charge, puis les connecter à un analyseur ou à une carte AD d'ordinateur. Les mesures étaient prises pendant plusieurs secondes avant d'être stockées et affichées à l'aide d'un logiciel spécial.
Les premiers appareils
En 1992
En 1992, un nouveau système VM (IFCO) a permis d'effectuer des mesures en continu. Il a été considéré comme une modernisation importante, mais l'appareil était assez volumineux, composé d'une tête de mesure avec trois géophones et d'un enregistreur.
En 1992
Entre 1995 et 2016
Entre 1995 et 2016, des dispositifs améliorés de surveillance des vibrations sont apparus sur le marché. Des solutions avec des modems externes pour la lecture à distance, des appareils avec des modems intégrés adaptés à toutes les directives SBR, ou des capteurs de surveillance des vibrations avec des modems intégrés et un logiciel permettant une surveillance en direct et un rapport automatique ont été introduits.
Entre 1995 et 2016
Ces dernières années
Ces dernières années, des capteurs à base de MEMS, tels que le SWARM d'Omnidots, ont fait leur entrée sur le marché de la surveillance des vibrations dans la construction. Grâce à la technologie MEMS, les systèmes de surveillance des vibrations sont aujourd'hui plus accessibles que jamais : ils sont faciles à installer, légers et plus petits. En outre, les utilisateurs se tournent souvent vers des solutions de surveillance entièrement intégrées basées sur le SaaS, avec un équipement de surveillance et une plateforme stable et constamment accessible basée sur le cloud.
Ces dernières années
    
MEMS vs. Geophone

Capteurs MEMS pour la surveillance des vibrations

MEMS est l'abréviation de "microelectromechanical systems" (systèmes microélectromécaniques). La technologie MEMS permet de fabriquer des dispositifs à échelle microscopique tels que des capteurs. Différents secteurs appliquent cette technologie, de l'aéronautique à l'automobile en passant par l'industrie pharmaceutique. La technologie MEMS a révolutionné le marché des capteurs. Les dispositifs miniatures fabriqués sur des puces de silicium sont très fiables et réagissent rapidement.

Mythes sur la technologie MEMS

Pourtant, dans le secteur de la surveillance des vibrations, on pense parfois que les capteurs à base de MEMS sont inférieurs aux géophones. Certains prétendent qu'à de faibles niveaux de vibration, les mesures des MEMS ne sont pas aussi précises que celles des géophones et que les MEMS enregistrent des niveaux de vibration très élevés à des fréquences élevées, par rapport à un géophone.

Ce n'est tout simplement pas vrai. De tels écarts ont pu exister dans le passé, mais les capteurs à base de MEMS ont considérablement évolué depuis lors et leurs performances actuelles sont équivalentes à celles des géophones. Les capteurs à base de MEMS surpassent les géophones à bien des égards. En raison de leur légèreté, de leur taille compacte et du fait que la technologie MEMS n'a pas besoin d'être mise à niveau, ils constituent une base fantastique pour le développement de systèmes de surveillance des vibrations incroyablement faciles à utiliser. En revanche, l'installation de géophones comprend souvent des procédures compliquées et des séances de formation fastidieuses, ce qui la rend pratiquement impossible à réaliser pour un non-spécialiste.

"Il est donc essentiel que le capteur que vous choisissez soit adapté à l'activité et à la situation spécifique liées à votre projet. "

    
MEMS vs. Geophone

Exigences et lignes directrices pour les capteurs de surveillance des vibrations

Certains moniteurs de vibrations sont spécifiquement conçus pour la surveillance des vibrations dans le secteur de la construction. D'autres ont un objectif différent (par exemple, la surveillance de l'état des machines) et sont moins adaptés, voire inadaptés, à l'environnement de la construction. Il est donc essentiel que le capteur que vous choisissez soit adapté à l'activité et à la situation spécifique de votre projet. Il n'existe pas de solution universelle. Les appareils de surveillance des vibrations dans le secteur de la construction sont conçus pour respecter certaines réglementations. Les limites de vibration ne sont pratiquement jamais fixées par la loi ; elles sont généralement définies par des règlements, des lignes directrices, des normes industrielles et des spécifications. Elles diffèrent souvent d'un pays à l'autre, voire d'un État à l'autre. Aux États-Unis, il n'existe pas de norme nationale, c'est pourquoi les normes européennes sont souvent appliquées.

Cet article évalue la norme néerlandaise SBR-A. La norme SBR-A comprend les exigences suivantes:

Les capteurs de surveillance des vibrations doivent pouvoir enregistrer des vitesses comprises entre 0,2 mm/s et 50 mm/s sur toute la plage de fréquences de 1 à 100 Hz. Pour les accéléromètres, ces valeurs doivent être comprises entre 1 mm/s2 et 30 m/s2.


Cette norme autorise une précision de 10 % (ce qui équivaut à 1dB) sur l'ensemble de la gamme de fréquences. Un capteur est approuvé lorsqu'il est conforme à ces paramètres.

   
MEMS vs. Geophone

Recherche MEMS de Martijn van Delft et Carel Ostendorf

En 2018, des recherches menées par Martijn van Delft (Allnamics) et Carel Ostendorf (Cauberg-Huygen) ont mis fin au scepticisme entourant l'utilisation des MEMS pour la surveillance des vibrations dans la construction. Les moniteurs de vibrations Axilog II, Vibra, Infra C22 (technologie géophone) et SWARM (technologie MEMS) ont été comparés sur des mesures de deux types de vibrations:

The repeated short period of piling vibrations
SWARM-iconsize
La répétition de courtes périodes de vibrations (toute une série de coups de pieux)
vibrating out a sheet pile wall
SWARM-iconsize
Vibrations continues (vibration d'un mur de palplanches)
Appareils d'approche
vibrating out a sheet pile wall 2
SWARM-iconsize
Vibrations continues (vibration d'un mur de palplanches)
Vue d'ensemble du chantier
    
MEMS vs. Geophone

Conclusions

Nous espérons que cet article a contribué à dissiper les doutes que vous pouviez avoir quant à l'utilisation de capteurs à base de MEMS pour la surveillance des vibrations dans le secteur de la construction. Comme le prouve le document de recherche, les capteurs à base de MEMS fournissent des données aussi fiables que les géophones pour la mesure des vibrations. Cependant, ils présentent des avantages évidents par rapport aux géophones, tels que la facilité d'utilisation, la réduction des coûts et le gain de temps. Nous pensons que les capteurs à base de MEMS sont l'avenir de la surveillance des vibrations.
    
MEMS vs. Geophone

Quand utiliser les appareils de surveillance des vibrations basés sur les MEMS ?

Les capteurs à base de MEMS conviennent aux travaux de construction et aux nuisances, à la surveillance de l'état des structures et à la surveillance du trafic. Ils fonctionnent particulièrement bien dans les projets où:

  • Vous souhaitez bénéficier d'une surveillance à distance
  • Les personnes moins expérimentées installent un moniteur de vibrations

  • Les informations en temps réel et l'accès à distance sont essentiels

"Avec le même nombre de personnes et dans le même laps de temps, nous pouvons désormais placer trois ou quatre fois plus de dispositifs de surveillance qu'avec les anciens systèmes.

- Tom Smits, Quattro Expertise 

Vous envisagez d'utiliser la technologie MEMS dans les dispositifs de surveillance des vibrations pour votre projet ? Nous nous ferons un plaisir de répondre à vos questions à ce sujet.

Collaborateurs :

Martijn van Delft

Martijn van Delft

Spécialiste de la surveillance
Allnamics Pile Testing Experts BV

Sources :

1)   Le marché de la surveillance des vibrations est en mouvement [néerlandais] par Martijn van Delft & Carel Ostendorf.
 
Articles connexes

De notre blog

Restez au courant des nouveautés dans notre secteur, apprenez-en plus sur les produits et les événements à venir.
Fréquence de calibrage : Géophone vs SWARM Vibration
Fréquence d'étalonnage du géophone par rapport au SWARM Vibration

Fréquence de calibrage : Géophone vs SWARM Vibration

29 août 2024 16:40:32 1 min read
Assurer une véritable indépendance : Le système de surveillance des vibrations d'Omnidots donne aux entrepreneurs les moyens d'agir
Garantir l'indépendance des entrepreneurs grâce à un système de surveillance des vibrations

Assurer une véritable indépendance : Le système de surveillance des vibrations d'Omnidots donne aux entrepreneurs les moyens d'agir

17 août 2023 12:15:57 3 min read
L'importance de la surveillance des vibrations dans les travaux de démolition
la surveillance des vibrations dans les travaux de démolition

L'importance de la surveillance des vibrations dans les travaux de démolition

17 août 2023 12:05:18 3 min read