آشنایی با تاکومترهای لیزری
تعریف: تاکومتر لیزری چیست؟
دورسنج لیزری یک دستگاه اندازهگیری سرعت نوری غیرتماسی است که از پرتو لیزر منعکس شده از یک سطح چرخان برای اندازهگیری سرعت چرخش (RPM) استفاده میکند و پالسهای زمانبندی یک بار در هر دور را برای ... فاز مرجع در لرزش تحلیل و متعادل کردن. معمولاً نوار بازتابنده روی شفت یا قطعه چرخان اعمال میشود و تاکومتر لیزری پالس بازتابی را در هر چرخش تشخیص میدهد، سرعت را از روی نرخ پالس محاسبه میکند و یک سیگنال تریگر برای اندازهگیریهای ارتعاش قفل فاز ارائه میدهد.
تاکومترهای لیزری به دلیل راحتی (بدون نیاز به آمادهسازی شفت فراتر از چسباندن نوار)، ایمنی (بدون تماس با قطعات چرخان) و دقت، تا حد زیادی جایگزین تاکومترهای تماسی و پیکاپهای مغناطیسی برای کار ارتعاشی شدهاند. آنها ابزارهای ضروری برای متعادلسازی میدان هستند،, تحلیل سفارش, و هرگونه اندازهگیری ارتعاش که نیاز به اطلاعات سرعت و فاز دارد.
اصل عملیاتی
روش نوار بازتابنده (رایجترین)
- کاربرد نوار: قطعه کوچکی از نوار بازتابنده که روی شفت قرار داده شده است
- انتشار لیزر: تاکومتر پرتو لیزر مرئی (معمولاً قرمز، ۶۵۰ نانومتر) ساطع میکند.
- تشخیص بازتاب: حسگر نوری شدت نور منعکس شده را حس میکند
- تولید پالس: وقتی نوار عبور میکند، انعکاس قوی پالس ایجاد میکند
- محاسبه سرعت: زمان بین پالسها = دوره چرخش؛ RPM = 60 / دوره
- مرجع فاز: لبه بالارونده پالس، موقعیت مرجع ۰° را نشان میدهد.
روش کنتراست سطحی
- تشخیص ویژگیهای طبیعی سطح (جای کلیدها، علائم، تغییر رنگ)
- در صورت کنتراست کافی، نیازی به نوار چسب نیست
- نسبت به نوار بازتابنده کمتر قابل اعتماد است
- برای بررسیهای سریع مفید است
ویژگیها و مشخصات کلیدی
اندازهگیری سرعت
- محدوده: معمولاً ۱۰ تا ۲۵۰،۰۰۰ دور در دقیقه
- Accuracy: ±0.01-0.05% از خواندن
- نرخ بهروزرسانی: نمایش بلادرنگ (چندین بار در ثانیه)
- Resolution: 0.1 دور در دقیقه معمولی
فاصله (محدوده کاری)
- معمول: ۵۰-۵۰۰ میلیمتر (۲-۲۰ اینچ) از هدف
- بستگی به قدرت لیزر و کیفیت نوار بازتابنده دارد
- خیلی نزدیک: اندازه نقطه خیلی کوچک است
- خیلی دور: نور منعکس شده ناکافی
سیگنالهای خروجی
- نمایشگر دیجیتال: نمایش RPM روی صفحه نمایش
- خروجی آنالوگ: ولتاژ متناسب با سرعت (معمولاً 0-10 ولت)
- خروجی پالس: TTL یا پالس منطقی، یک بار در هر دور چرخش
- جهت: برخی مدلها جهت چرخش را تشخیص میدهند
کاربردها در تحلیل ارتعاشات
متعادلسازی میدان
- مرجع فاز یک بار در هر دور را ارائه میدهد
- موقعیت نوار برای اندازهگیری فاز 0 درجه را نشان میدهد
- تأیید سرعت در حین اجرای تعادل
- ضروری برای روش ضریب نفوذ
تحلیل سفارش
- سیگنال سرعت فعال میشود پیگیری سفارش
- فیلترهای ردیابی از تاکومتر برای هماهنگسازی استفاده میکنند
- تحلیل تجهیزات سرعت متغیر
- آزمایش راهاندازی/کاهش سرعت
اندازهگیری فاز
- پالس تاکومتر باعث اندازهگیری فاز میشود
- زمان اوج ارتعاش را تعیین میکند
- برای تعادل و تشخیص بسیار مهم است
- دقت فاز به سیگنال پایدار تاکومتر بستگی دارد
تأیید سرعت
- بررسی سریع RPM در طول نظرسنجیها
- سرعت پلاک را تأیید کنید
- تشخیص تغییرات سرعت
- اندازهگیری سرعت واقعی در مقابل سرعت سنکرون برای محاسبه لغزش
نوار بازتابنده
انواع و انتخاب
- نوار بازتابنده: نور را به منبع بازتاب میدهد، مؤثرترین
- نوار آلومینیومی: انعکاس خوب، اقتصادی
- نوار سفید: برای بسیاری از کاربردها کافی است
- اندازه: ۱۰-۲۵ میلیمتر (۰.۵-۱ اینچ) معمول
بهترین شیوههای کاربردی
- قبل از اجرا سطح را تمیز کنید
- روی قسمت شفت صاف و استوانهای اعمال کنید
- از قرار دادن نوار چسب در محلی که ممکن است با قطعات ثابت تماس پیدا کند، خودداری کنید.
- تک قطعه در هر دور (قطعات متعدد، ساز را گیج میکنند)
- لبهها را محکم کنید تا در سرعت بالا کنده نشوند
- در صورت استفاده به عنوان مرجع تعادل، موقعیت زاویهای را علامت بزنید
مزایا نسبت به سایر تاکومترها
در مقابل دورسنج تماسی
- لیزر: بدون تماس، ایمنتر، بدون آسیب به شفت، با هر سرعتی کار میکند
- تماس: تماس فیزیکی، اصطکاک، سرعت محدود، آسیب احتمالی
در مقابل وانت مغناطیسی
- لیزر: روی هر مادهای کار میکند، کاربرد ساده نوار چسب، موقعیتیابی دقیق
- مغناطیسی: نیاز به هدف آهنی، نصب دائمی، انعطافپذیری موقعیتیابی کمتر
در مقابل نور چشمک زن
- لیزر: اندازهگیری مستقیم، کمی، خروجی مرجع فاز
- بارق: فقط مشاهده بصری، تطبیق بدون اندازهگیری، بدون سیگنال فاز
مشکلات و راهحلهای رایج
سیگنال ناپایدار یا مفقود
- علل: اپتیک کثیف، فاصله نامناسب، نوار چسب بیکیفیت، تداخل نور محیط
- راه حل ها: لنز را تمیز کنید، فاصله را تنظیم کنید، نوار چسب را عوض کنید، از نور شدید محافظت کنید
سرعت خواندن نادرست
- چندین قطعه نوار: خواندن چند برابر سرعت واقعی
- سطح بازتابنده: تشخیص ویژگیهایی غیر از نوار
- راه حل: در هر دور چرخش فقط از یک علامت مرجع استفاده کنید
خطاهای اندازهگیری فاز
- موقعیت نوار از مرجع اصلی تغییر کرده است
- کنده شدن یا حرکت نوار چسب در حین کار
- راه حل: نوار را به درستی محکم کنید، موقعیت را بررسی کنید، در صورت نیاز دوباره بچسبانید.
تاکومترهای لیزری ابزارهای ضروری برای آنالیز ارتعاشات و بالانس مدرن هستند که اندازهگیریهای سرعت و فاز ایمن، دقیق و غیرتماسی را ارائه میدهند. ترکیبی از راحتی، دقت و تطبیقپذیری آنها، آنها را به استانداردی برای کار ارتعاشات میدانی تبدیل کرده و جایگزین فناوریهای قدیمیتر تاکومتر تماسی و مغناطیسی در اکثر کاربردهای صنعتی شده است.