Разбиране на оптичните тахометри
Определение: Какво е оптичен тахометър?
Оптичен тахометър е безконтактно устройство за измерване на скорост, което използва светлина (видим LED, лазер или инфрачервена светлина) и фотодетектор, за да усети въртенето чрез откриване на отражения от въртяща се повърхност, маркирана с отразяваща лента, или чрез откриване на прекъсвания на светлинен лъч. Оптичните тахометри осигуряват както измервания на скоростта на въртене (RPM), така и импулси за време веднъж на оборот, използвани като фаза препратка в анализ на вибрациите, балансиране на полетои проследяване на поръчката.
Терминът “оптичен тахометър” обхваща както ръчни лазерни тахометри (най-разпространеният тип), така и постоянно инсталирани оптични сензори, използващи различни източници на светлина. Те са тясно свързани с лазерни тахометри но оптичната категория включва и нелазерни източници на светлина.
Видове оптични тахометри
1. Светоотразителен тип (най-често срещан)
- Източник на светлина и детектор в един и същ корпус
- Открива отразена светлина от отразяваща лента на вала
- Работи на различни разстояния (обикновено 50-500 мм)
- Ръчните лазерни тахометри използват този метод
- Просто, удобно, преносимо
2. Тип с лъч през лъча
- Източник на светлина и детектор в отделни устройства, обърнати един към друг
- Въртящият се обект прекъсва лъча
- Всяко острие/спица/функция създава импулс
- Може да измерва множество импулси на оборот
- Използва се в постоянно инсталирани системи
3. Тип оптично влакно
- Светлина, предавана и приемана чрез оптични кабели
- Електроника, отдалечена от точката на измерване
- Полезен в затворени пространства, високи електромагнитни смущения, експлозивни атмосфери
- Предлагат се искробезопасни версии
Източници на светлина
Лазер (червен или инфрачервен)
- Кохерентен, фокусиран лъч
- Дълго работно разстояние
- Малък размер на петното (прецизно позициониране)
- Най-добро представяне
- Най-често срещани в ръчните устройства
LED (видим или инфрачервен)
- Некохерентна светлина
- По-късо работно разстояние
- По-голям размер на петното
- По-ниска цена
- Често срещано при постоянно инсталирани сензори
Инфрачервен (ИЧ)
- Невидим за хората
- По-малко засегнати от околната светлина
- По-добре в светла среда
- Предимства за безопасност (без видим лазер)
Приложения
Измерване на скоростта
- Бързи проверки на RPM по време на проучвания
- Проверете скоростите на табелката с номинални стойности
- Откриване на вариации в скоростта
- Изчислете честота на приплъзване в двигатели
Фазова справка за вибрационен анализ
- Осигурява тригер за фазово синхронизирани измервания
- От съществено значение за балансирането (определя ъгъла на корекционната тежест)
- Проследяване на поръчки в оборудване с променлива скорост
- Диаграма на Боде генериране по време на стартиране/инерция
Синхронни измервания
- Спусък за стробоскоп синхронизация
- Синхронизация на осредняване във времева област
- Вземане на проби веднъж на оборот
Предимства
Безконтактна работа
- Безопасен (без контакт с въртящи се части)
- Няма триене или натоварване върху измервания вал
- Работи при всякаква скорост (без механични ограничения)
- Без износване или поддръжка на сензорния елемент
Лекота на използване
- Лесно приложение на лентата
- Точка и измерване
- Незабавни резултати
- Преносим и ръчен
Универсалност
- Работи върху всеки въртящ се обект
- Широк диапазон на скоростта
- Регулируемо работно разстояние
- Подходящ за временни и постоянни инсталации
Съображения за инсталиране
Постоянна инсталация
- Монтирайте сензора на подходящо разстояние от вала
- Подравнете оптичната ос перпендикулярно на вала
- Поставете светлоотразителна лента на достъпно място
- Защитете оптиката от замърсяване (използвайте защитен прозорец, ако е необходимо)
- Осигурете регулиране за подравняване и разстояние
Фактори на околната среда
- Околна светлина: Ярката слънчева светлина може да повлияе (използвайте инфрачервени лъчи или екран).
- Замърсяване: Маслена мъгла и прах върху оптиката влошават сигнала
- Вибрация: Сигурно закрепване, за да се предотврати вибрацията на сензора
- температура: В рамките на номиналния диапазон на сензора (обикновено от -20 до +60°C)
Най-добри практики
За ръчна употреба
- Дръжте се стабилно, подпрете се на стабилна повърхност
- Насочете се към центъра на светлоотразителната лента
- Поддържайте подходяща дистанция според спецификациите на производителя
- Защитете се от ярки светлини, ако е възможно
- Направете няколко измервания за проверка
За фазова справка
- Позицията на лентата става 0° референтна - маркирайте и документирайте
- Осигурете стабилен и чист сигнал от тахометъра
- Проверете единичен импулс на оборот
- Проверете качеството на сигнала на осцилоскоп, ако има проблеми
Отстраняване на неизправности
- Няма сигнал: Проверете разстоянието, почистете оптиката, проверете лентата, проверете батерията
- Нестабилно отчитане: Намалете разстоянието, подобрете лентата, предпазете от светлини
- Множество импулси: Премахнете излишните парчета или маркировки от лентата
Оптичните тахометри, особено лазерните, са се превърнали в незаменими инструменти в анализа и балансирането на вибрациите. Тяхната безконтактна работа, лекотата на използване, точността и двойната функция (измерване на скоростта и фазова референция) ги правят важни инструменти за специалисти по вибрации, инженери по надеждност и техници по поддръжка, извършващи полева диагностика и балансиране на въртящо се оборудване.