درک سرعت سنج های نوری
یک تاکومتر نوری دستگاهی بدون تماس برای اندازهگیری سرعت است که از نور — LED مرئی، لیزر یا مادونقرمز — همراه با یک عنصر حسکننده نوری برای تشخیص چرخش استفاده میکند، یا با تشخیص انعکاسهای ناشی از شفت مشخصشده با نوار بازتابنده یا با احساس قطعشدن پرتو نوری. این دو کار را بهطور همزمان انجام میدهد: سرعت دورانی را بر حسب دور بر دقیقه گزارش میکند و یک نبض تایمینگ در هر دور انقلاب فراهم میکند که بهعنوان فاز مرجع در تحلیل ارتعاشات, متعادل سازی میدان، و پیگیری سفارشاستفاده میشود. این اصطلاح هم واحدهای لیزری دستی — رایجترین نوع — و هم سنسورهای نوری دائمینصبشده ای را در بر میگیرد که حول منابع نوری مختلف ساخته شدهاند. تاکومترهای نوری ارتباط تنگاتنگی با تاکومترهای لیزریدارند، اما دستهبندی نوری گستردهتر است و منابع نوری غیرلیزری را نیز در بر میگیرد.
1. انواع تاکومتر نوری
1.1 نوع انعکاسی (رایجترین)
- منبع نوری و حسکننده در یک محفظه واحد قرار دارند.
- دستگاه نور منعکسشده از نوار نعکاسی روی شفت را تشخیص میدهد.
- در محدودهای از فاصلههای ایستایی عمل میکند، معمولاً 50–500 میلیمتر.
- تاکومترهای لیزری دستی از این روش استفاده میکنند.
- ساده، راحت و قابلحمل — ایدهآل برای بررسیهای آنی.
1.2 نوع عبوری پرتو
- منبع نوری و حسکننده واحدهای جداگانهای هستند که روبهروی یکدیگر قرار دارند.
- جسم چرخان پرتو را هنگام چرخش قطع میکند.
- هر تیغه، شاخه یا ویژگیای که از پرتو میگذرد یک نبض ایجاد میکند.
- این امکان اندازهگیری چندنبضی در هر دور انقلاب را هنگام نیاز فراهم میکند.
- در سیستمهای دائمینصبشده رایج است.
1.3 نوع فیبرنوری
- نور از طریق کابلهای فیبرنوری منتقل و دریافت میشود.
- الکترونیکها در محل دور از نقطه اندازهگیری قرار دارند.
- کاربردی در فضاهای محدود، تداخلات الکترومغناطیسی زیاد یا اتمسفرهای انفجاری.
- نسخههای ایمن ذاتی برای مناطق خطرناک در دسترس هستند.
۲. منابع نور
انتخاب منبع تابنما فاصله کاری، اندازه نقطهای و مقاومت در برابر نور محیط را تعیین میکند.
- لیزر (قرمز یا مادونقرمز): یک پرتو منسجم و متمرکز که فاصله کاری طولانی و نقطهای کوچک برای موقعیتگیری دقیق فراهم میکند — بهترین عملکرد و انتخاب معمول در دستگاههای دستی.
- LED (مرئی یا مادونقرمز): نور نامنسجم با فاصله کاری کمتر و نقطهای بزرگتر، اما هزینه کمتر؛ شایع در سنسورهای نصبشده بهطور دائم.
- Infrared (IR): نامرئی برای چشم، کمتر تحت تأثیر نور محیط، و بنابراین بهتر در محیطهای روشن، با مزیت ایمنی عدم وجود پرتو لیزر مرئی.
۳. کاربردها
۳.۱ اندازهگیری سرعت
- بررسیهای سریع دور بر دقیقه طی بررسیهای نظارت وضعیت.
- تأیید ولتاژ نامگذاری سرعت کارکرد.
- تشخیص تغییرات سرعت تحت بار.
- Calculating فرکانس لغزش در موتورهای القایی.
۳.۲ مرجع فاز تحلیل ارتعاش
این نقشی است که تاکومتر نوری را برای متخصص ارتعاش ضروری میسازد. با تنظیم موج ارتعاش در مقابل پالس یکبار در دوران، تحلیلگر تأخیری را به زاویه فاز تبدیل میکند:
- تریگر برای اندازهگیریهای قفلشده بر فاز را فراهم میکند.
- ضروری است برای متعادل کردن، جایی که فاز موقعیت زاویهای هر یک را تعیین میکند وزن اصلاحی.
- امکان پیگیری مرتبه را بر روی تجهیزات با سرعت متغیر فراهم میکند.
- It supports نمودار بود تولید در حین راهاندازی و توقف.
3.3 اندازهگیریهای همزمان
- Triggering a استروبوسکوپ بنابراین نشان دورانی ثابت به نظر میرسد.
- همزمانسازی دامنه زمانی averaging برای رد نویز غیرهمزمان.
- نمونهبرداری یکبار در هر دور برای پردازش مبتنی بر مرتبه.
4. Advantages
رویکرد نوری موقعیت خود را از طریق سه ویژگی بهدست میآورد:
- عملکرد بدون تماس: هیچ چیزی بخش دوار را لمس نمیکند، بنابراین اصطکاک یا بار روی شفت وجود ندارد، محدودیت سرعتی توسط سنسور وضع نمیشود، و هیچ سایش عنصر حسگر وجود ندارد.
- سهولت استفاده: نوار را بچسبانید، هدفگذاری کنید و اندازهگیری کنید — نتایج فوری است و دستگاه کاملاً قابل حمل است.
- چندکاره بودن: بر روی تقریباً هر جسم دوار در محدوده سرعت وسیعی، با فاصله کار قابل تنظیم، و برای بررسیهای موقتی و نصبهای دائمی مناسب است کار میکند.
5. عوامل نصب و محیطی
برای نصب دائمی، سنسور را در فاصله توصیهشده نصب کنید، محور نوری آن را عمود بر شفت تنظیم کنید، نوار بازتابنده را در جای قابل دسترسی بچسبانید، اپتیک را با پنجره در صورت لزوم از آلودگی محافظت کنید، و برای فاصله و هدفگذاری تنظیم فراهم کنید. چندین عامل محیطی عملکرد را کاهش میدهد و شایسته توجه است:
- Ambient light: نور آفتاب روشن میتواند آشکارساز را غلبه دهد — از منبع IR استفاده کنید یا هدف را محافظت کنید.
- آلودگی: مه روغن و غبار روی اپتیک سیگنال را تضعیف میکنند.
- لرزش: سنسور را بهطور محکم نصب کنید تا نسبت به شفت ارتعاش نکند.
- دما: در محدودهی رتبه سنسور باقی بمانید، معمولاً −20 تا +60 °C.
6. بهترین روشها و حل مسائل
برای قرائتهای دستی قابلاطمینان، علیه یک سطح پایدار تکیه کنید، در مرکز نوار بازتابنده هدفگذاری کنید، فاصله توصیهشده سازنده را حفظ کنید، از نور روشن محافظت کنید، و چندین قرائت انجام دهید تا سازگاری را تأیید کنید. هنگامی که پالس بهعنوان مرجع فاز استفاده میشود، موقعیت نوار را بهعنوان علامت 0° در نظر بگیرید — یادداشت و مستند کنید — یک سیگنال پایدار و تمیز را تضمین کنید، یک پالس در هر دور را تأیید کنید، و اگر کوئی چیز مریب به نظر میرسد شکل موج را در اسیلوسکوپ بررسی کنید. خرابیهای رایج به اصلاحات ساده نقشهبرداری میشوند:
- No signal: فاصله حالت را بررسی کنید، اپتیک را تمیز کنید، تأیید کنید که نوار موجود است، و باتری را بررسی کنید.
- خواندن ناپایدار: فاصله را کاهش دهید، نوار را بهبود ببخشید و از نور نامطلوب محافظت کنید.
- تکانههای متعدد (دورالدقیقه دو برابر): قطعات نوار اضافی، درخشش کلیدی یا نشانههای منعکسکننده دیگری را حذف کنید که یک تکانه دوم در هر دور ایجاد میکند.
در یک متوازنکننده قابل حمل، تاکومتر نوری نه یک لوازم جانبی بلکه ستون فقرات زمانبندی کل جریان کاری است. Balanset بالانس-1a، برای مثال، با یک تاکومتر لیزری نوری تحویل میشود که از نوار منعکسکننده کوچکی فعال میشود و در دامنه 50–500 میلیمتر فاصله و 250–90000 دورالدقیقه کار میکند؛ تکانههای یک بار در هر دور آن مرجع فاز را فراهم میکند که نرمافزار برای محاسبه هر وزن تعادل و بررسی عدم تعادل باقیمانده پس از آن نیاز دارد. از نظر مفهومی مانند یک سنسور فوتوالکتریک رفتار میکند و همان عملکردی را انجام میدهد که یک کلید فازور.
تاکومترهای نوری — بهخصوص انواع لیزری — در تجزیهوتحلیل ارتعاش و تعادل ضروری شدهاند. عملکرد تماسناپذیر آنها، سهولت استفاده، دقت و عملکرد دوگانه بهعنوان هم حسگر سرعت و هم مرجع فاز آنها را ابزارهای ضروری برای متخصصان ارتعاش، مهندسان قابلیت اعتماد و تکنسینهای نگهداری کار کننده بر تجهیزات چرخنده در محل میسازد.
