درک سیگنال تاکومتر
در تحلیل ارتعاشات، یک دورسنج سنسوری است که یک پالس زمانبندی را تولید میکند که با چرخش شافت همزمان است. این دو کار را بهطور همزمان انجام میدهد: سرعت کاری (RPM) را با دقت بالا اندازهگیری میکند، و — بسیار مهمتر — آنالایزر را به فاز مرجع میدهد. بدون آن مرجع، متعادلسازی و بیشتر تشخیصهای روتور پیشرفته به سادگی ممکن نیست.
1. تعریف: تاکومتر چیست؟
خروجی تاکومتر یک قطار پالس تمیز است، اغلب یک once-per-revolution پالس. از نظر عملکردی با سیگنال کیفیزوریکسان است، و این دو اصطلاح اغلب بهطور متناوب استفاده میشوند. هر پالس لحظهای را مشخص میکند t = 0 برای یک دور، بر اساس موقعیت زاویهای شناختهشده روی شفت، به هر نمونه لرزش موقعیت معینی میدهد. این یک واقعیت — دانستن که در آن شفت در هر لحظه کجا است — چیزی است که یک پیگیری لرزش خام را به اطلاعات تشخیصی عملی تبدیل میکند.
2. نحوه کار تاکومتر
تنظیم تاکومتر برای کار لرزششناسی دو بخش دارد:
- هدفی روی شفت — یک ویژگی که سنسور آن را یک بار در هر دور تشخیص میدهد: نوار نعکاسکننده، سر پیچ، کلید راه، یک شیار، یا یک دندان دنده موجود.
- یک سنسور ثابت که به سمت هدف نشانه میرود. انواع رایج عبارتند از:
- تاکومترهای فوتوالکتریکی / لیزری — یک پرتو نور ساطع میکنند و انعکاس را از نوار انعکاسکننده تشخیص میدهند، هر بار که نوار از آن عبور کند یک پالس ایجاد میکنند. این گزینه استاندارد برای بالانس میدانی است زیرا فقط نیاز به نوار نواری از تحضیر شفت دارند.
- پروب های جریانسنج (جریان گردابی) — یک کلید راه یا شیار را بدون تماس تشخیص میدهند؛ تاکومتر Keyphasor نصبشده دائمی کلاسیک.
- سنسورهای اثر هال — یک آهنربای کوچک روی شفت را حس میکنند.
هر سنسوری، قطار پالس آن به همراه تحلیلکننده تغذیه میشود شتاب سنج سیگنالها، دادههای لرزش را به زاویه شفت قفل میکند.
3. دو نقش سیگنال تاکومتر
اندازهگیری سرعت
با اندازهگیری فاصله زمانی بین پالسها، تحلیلکننده دورهای دقیقی بر دقیقه را بهطور لحظهای و دقیق بسیار استخراج میکند. این بسیار دقیقتر از یک تاکومتر تماسی دستی است و برای تطابق فرکانسهای لرزش با اجزای خاص ماشین ضروری است — برای نمونه، تفکیک هارمونیکهای سرعت کارکرد از فرکانسهای خطای یاتاقان.
مرجع فاز
این نقش بحرانی است. تحلیلکننده تأخیر بین پالس تاکومتر و قلهی مؤلفهای از ارتعاش — به عنوان مثال 1× — را اندازهگیری میکند عدم تعادل پاسخ — و آن تأخیر را به زاویه فاز تبدیل میکند. فاز اندازهگیری شده فاز پاسخ نسبت به نبض تاکومتر است، نه خود زاویه نقطه سنگین — پاسخ به مقداری که بستگی به این دارد که سرعت عملکرد چقدر به تشدید نزدیک است (نزدیک 0° زیر آن، 90° در آن، نزدیک 180° بالای آن)، به علاوه تأخیرهای ابزارسازی — بنابراین موقعیت وزن اصلاحی با روش ضرایب تأثیر (وزنه آزمایشی) محاسبه میشود، نه اینکه مستقیماً از روی فاز خوانده شود. فاز همچنین پایه و اساس موارد زیر است:
- بالانس میدانی — بدون مرجع فاز غیرممکن است؛ تحلیلکننده از دامنه و فاز قبل و بعد از وزن آزمایشی برای محاسبهی اصلاح استفاده میکند.
- تحلیل مرتبه — نرمالسازی محور فرکانس به مضاعفهای (مرتبههای) سرعت کار، ضروری برای ماشینهای با سرعت متغیر.
- نمودارهای پیشرفته — بود, نایکوئیست و مدار نمودارها برای همه نیاز به علامت فاز از تاکومتر دارند.
4. تاکومتر در بالانسکاری عملی میدانی
در یک ابزار قابل حمل، تاکومتر یک امکان اضافی اختیاری نیست — این جزء است که بالانسکاری تکصفحهای و دوصفحهای را در میدان ممکن میسازد. Balanset-1A با یک تاکومتر لیزر نوری شامل میشود که از یک قطعهی کوچک نوار بازتابدهنده بر روی شافت فعال میشود، در محدودهی 50 تا 500 میلیمتر کار میکند و در تمام دامنه 250 تا 90000 RPM. پالس آن در هر دوران یک بار، مرجع فازی را تامین میکند که نرمافزار برای محاسبهی جرم و زاویهی هر وزن بالانسکاری و تأیید عدم تعادل باقیمانده پس از اصلاح ضروری دارد. در واقع، پالس تاکومتر ساده مستقلالرأی، ستون فقرات زمانبندی کل گردشکار بالانسکاری است.
5. خطاهای رایج
- ماشهی دوگانه: یک شافت درخشان یا یک ویژگیی بازتابدهندهی دوم میتواند پالسهای اضافی تولید کند، RPM گزارششده را دوبرابر کند. نوار مات و هدفگیری دقیق از آن جلوگیری میکنند.
- پالسهای ضعیف یا از دسترفته: نوار کثیف، فاصلهی زیاد یا زاویهی هدفگیری بد باعث قطعهایی میشوند که فاز را خراب میکند. نوار هدف پاک و مستقیمالزاویه و فاصلهی صحیح اکثر مسائل را حل میکند.
- نور محیط: نور آفتاب مستقیم بر حسگر میتواند یک تاکومتر لیزر را غلبه دهد؛ سایهزنی به هدف پالس قابلاعتماد را بازیابی میکند.
