Optisten takometrien ymmärtäminen
Määritelmä: Mikä on optinen kierroslukumittari?
Optinen kierroslukumittari on kosketukseton nopeudenmittauslaite, joka käyttää valoa (näkyvää LEDiä, laseria tai infrapunaa) ja valoilmaisinta pyörimisen havaitsemiseen havaitsemalla heijastuksia pyörivältä pinnalta, joka on merkitty heijastavalla teipillä, tai havaitsemalla valonsäteen keskeytyksiä. Optiset takometrit tarjoavat sekä pyörimisnopeuden (RPM) mittauksia että kerran kierrosta kohden lähetettäviä ajoituspulsseja, joita käytetään vaihe viittaus kohdassa värähtelyanalyysi, kenttätasapainotus, ja tilauksen seuranta.
Termi "optinen takometri" kattaa sekä kädessä pidettävät lasertakometrit (yleisin tyyppi) että kiinteästi asennetut optiset anturit, jotka käyttävät erilaisia valonlähteitä. Ne ovat läheistä sukua lasertakometrit mutta optiseen luokkaan kuuluvat myös muut kuin laservalonlähteet.
Optisten takometrien tyypit
1. Heijastava tyyppi (yleisin)
- Valonlähde ja ilmaisin samassa kotelossa
- Havaitsee varren heijastavasta teipistä heijastuneen valon
- Toimii eri etäisyyksillä (tyypillisesti 50–500 mm)
- Kädessä pidettävät lasertakometrit käyttävät tätä menetelmää
- Yksinkertainen, kätevä, kannettava
2. Läpäisysädetyyppi
- Valonlähde ja ilmaisin erillisissä yksiköissä vastakkain
- Pyörivä esine keskeyttää säteen
- Jokainen terä/puola/ominaisuus luo pulssin
- Voi mitata useita pulsseja kierrosta kohden
- Käytetään pysyvästi asennetuissa järjestelmissä
3. Kuituoptinen tyyppi
- Valo lähetetään ja vastaanotetaan valokuitukaapeleiden kautta
- Elektroniikka kaukana mittauspisteestä
- Hyödyllinen ahtaissa tiloissa, korkeissa sähkömagneettisissa häiriöissä ja räjähdysvaarallisissa ilmaseoksissa
- Luonnostaan vaarattomia versioita saatavilla
Valonlähteet
Laser (punainen tai infrapuna)
- Yhtenäinen, fokusoitu säde
- Pitkä työskentelyetäisyys
- Pieni täpläkoko (tarkka paikannus)
- Paras suorituskyky
- Yleisin kädessä pidettävissä laitteissa
LED (näkyvä tai infrapuna)
- Epäjohdonmukainen valo
- Lyhyempi työskentelyetäisyys
- Suurempi täplän koko
- Alhaisemmat kustannukset
- Yleistä pysyvästi asennetuissa antureissa
Infrapuna (IR)
- Näkymätön ihmisille
- Ympäristön valo vaikuttaa vähemmän
- Parempi kirkkaissa ympäristöissä
- Turvallisuusedut (ei näkyvää lasersädettä)
Sovellukset
Nopeuden mittaus
- Nopeat RPM-tarkistukset kyselyiden aikana
- Tarkista tyyppikilven nopeudet
- Havaitse nopeuden vaihtelut
- Laske liukumistaajuus moottoreissa
Värähtelyanalyysin vaiheviite
- Tarjoaa liipaisimen vaihelukituille mittauksille
- Olennainen tasapainottamisen kannalta (määrittää korjauspainokulman)
- Tilausten seuranta muuttuvanopeuksisissa laitteissa
- Bode-juoni generointi käynnistyksen/rullauksen aikana
Synkroniset mittaukset
- Liipaisin stroboskooppi synkronointi
- Aika-alueen keskiarvojen synkronointi
- Kerran kierrosta kohden tapahtuva näytteenotto
Edut
Kosketukseton toiminta
- Turvallinen (ei kosketa pyöriviä osia)
- Ei kitkaa tai kuormitusta mitatulla akselilla
- Toimii millä tahansa nopeudella (ei mekaanisia rajoituksia)
- Ei tuntoelementin kulumista tai huoltoa
Helppokäyttöisyys
- Yksinkertainen teipin käyttö
- Osoita ja mittaa
- Välittömät tulokset
- Kannettava ja kädessä pidettävä
Monipuolisuus
- Toimii minkä tahansa pyörivän esineen kanssa
- Laaja nopeusalue
- Säädettävä työskentelyetäisyys
- Sopii sekä väliaikaisiin että pysyviin asennuksiin
Asennushuomioita
Pysyvä asennus
- Asenna anturi sopivalle etäisyydelle akselista
- Kohdista optinen akseli kohtisuoraan akseliin nähden
- Kiinnitä heijastinnauhaa helposti saavutettavaan paikkaan
- Suojaa optiikka likaantumiselta (käytä tarvittaessa suojaikkunaa)
- Säädä kohdistusta ja etäisyyttä
Ympäristötekijät
- Ympäristön valo: Kirkas auringonvalo voi häiritä (käytä infrapunaa tai suojausta)
- Saastuminen: Öljysumu ja pöly optiikassa heikentävät signaalia
- Tärinä: Turvallinen kiinnitys anturin tärinän estämiseksi
- Lämpötila: Anturin lämpötila-alueen sisällä (tyypillisesti -20 - +60 °C)
Parhaat käytännöt
Kädessä pidettävään käyttöön
- Pysy tukevasti paikallaan, nojaa vakaata pintaa vasten
- Tähtää heijastinnauhan keskelle
- Pidä valmistajan ohjeiden mukainen oikea etäisyys
- Suojaa kirkkailta valoilta, jos mahdollista
- Ota useita lukemia varmuutta varten
Vaiheviittausta varten
- Teipin kohdasta tulee 0° viite – merkitse ja dokumentoi
- Varmista vakaa ja puhdas kierroslukumittarin signaali
- Tarkista yksi pulssi kierrosta kohden
- Tarkista signaalin laatu oskilloskoopilla, jos siinä on ongelmia
Vianmääritys
- Ei signaalia: Tarkista etäisyys, puhdista optiikka, tarkista mittanauha, tarkista akku
- Epävakaa lukema: Lyhennä etäisyyttä, paranna teippiä, suojaa valoilta
- Useita pulsseja: Poista ylimääräiset teipinpalat tai -jäljet
Optisista takometreistä, erityisesti lasertyyppisistä, on tullut välttämättömiä työkaluja värähtelyanalyysissä ja tasapainotuksessa. Niiden kosketukseton toiminta, helppokäyttöisyys, tarkkuus ja kaksoistoiminto (nopeuden mittaus ja vaiheviite) tekevät niistä välttämättömiä instrumentteja värähtelyasiantuntijoille, luotettavuusinsinööreille ja kunnossapitoteknikoille, jotka suorittavat kenttädiagnostiikkaa ja tasapainotustöitä pyöriville laitteille.