הבנת חיישנים פוטואלקטריים
הגדרה: מהו חיישן פוטואלקטרי?
חיישן פוטואלקטרי הוא מכשיר גילוי אופטי המשתמש במקור אור (LED, לייזר או אינפרא אדום) ובגלאי פוטואלקטרי כדי לחוש את הנוכחות, היעדרם או מיקומם של עצמים או סימנים באמצעות העברת אור, החזרה או הפרעה. ביישומי מכונות מסתובבות, חיישנים פוטואלקטריים משמשים כ... טכומטרים גילוי מהירות סיבוב הציר, לספק פולסי תזמון של פעם אחת לכל סיבוב עבור שָׁלָב הפניה ב מְאַזֵן, ולהפעיל מפתח-פאזור פונקציונליות עבור מערכות הגנה קריטיות על מכונות.
חיישנים פוטואלקטריים מוערכים בזכות פעולתם ללא מגע, זמן תגובה מהיר, חסינותם לשדות מגנטיים ויכולתם לזהות חומרים לא ברזליים, מה שהופך אותם לכלי רב-תכליתי למדידת מהירות וחישת מיקום בכל סוגי הציוד המסתובב.
מצבי הפעלה
1. קרן דרך (מצב הפוך)
- תְצוּרָה: מקור אור ומקלט במארזים נפרדים הפונים זה לזה
- זיהוי: עצם קוטע את אלומת האור בין הפולט למקלט
- לָנוּעַ: ארוך (אפשר מטרים)
- אֲמִינוּת: הגבוה ביותר (הכי עמיד בפני לכלוך, שינויי יישור)
- יישום: ספירת להבים, זיהוי עצמים על מסועים
2. מצב רטרורפלקטיבי
- תְצוּרָה: פולט ומקלט באותו בית, רפלקטור הפוך
- זיהוי: עצם קוטע את נתיב האור המוחזר
- לָנוּעַ: בינוני (כמה מטרים)
- נוֹחוּת: התקנה חד-צדדית
- יישום: ספירת חלקים, זיהוי אובייקטים גדולים יותר
3. מצב רפלקטיבי מפוזר (הנפוץ ביותר עבור טכומטריה)
- תְצוּרָה: פולט ומקלט באותו מארז
- זיהוי: השתקפות ישירות ממשטח המטרה
- לָנוּעַ: קצר (בדרך כלל 5-500 מ"מ)
- Setup: נקודת זיהוי פשוטה
- יישום: סרט מחזיר אור גילוי מהירות/פאזה, טכומטרים בלייזר משתמשים בזה
יישומים בניטור רעידות
מדידת מהירות
- זיהוי סרט מחזיר אור או תכונות פיר פעם אחת בכל סיבוב
- ספירת פולסים כדי לחשב את הסל"ד
- ניטור מהירות רציף
- אימות מהירות במהלך מדידות
ייחוס פאזה
- פולס של פעם אחת לכל סיבוב מגדיר ייחוס של 0°
- קריטי לאיזון חישובים
- מאפשר מדידות נעולות פאזה
- מסנכרן מעקב הזמנות
פונקציית מפתח-פאזור
- חיישן פוטואלקטרי מותקן באופן קבוע כמפתח
- מזהה סימן פיר, חריץ או מאפיין בכל סיבוב
- מספק ייחוס פאזה עבור מערכות גששי קירבה
- חיוני לניטור טורבו-מכונות (API 670)
הפעלת אירוע
- איסוף נתונים מפעיל במיקומי פיר ספציפיים
- לְהַפְעִיל סטרובוסקופ לצפייה בתנועה עצורה
- סנכרן מדידות לסיבוב
Specifications
זמן תגובה
- מיקרו-שניות למילי-שניות
- חייב להיות מהיר מספיק למהירות הגבוהה ביותר שנמדדה
- דוגמה: 10,000 סל"ד = 167 הרץ → צורך תגובה של פחות מ-1ms לדופק נקי
מרחק חישה
- מרחק פעולה מינימלי ומקסימלי
- משתנה בהתאם לדגם החיישן וליכולת ההשתקפות של המטרה
- טיפוסי: 50-300 מ"מ למצב דיפוזיה
מקור אור
- אדום גלוי: יישור קל, 630-670 ננומטר
- אינפרא אדום: טוב יותר בסביבה בהירה, 850-950 ננומטר
- לייזר: קרן ממוקדת, טווח ארוך יותר, מדויקת יותר
הַתקָנָה
מיקום
- בניצב למשטח מחזיר אור לקבלת אות מיטבי
- מרחק מתאים לפי המפרט
- הרכבה יציבה (רטט יכול להשפיע על הכיוון)
- מוגן מפני נזק מכני
הכנת מטרה
- הדבק סרט מחזיר אור במקום מתאים
- נקו תחילה את משטח הציר
- ודא סימון יחיד לכל סיבוב
- אימות סימן מאובטח ולא ייפול
מַעֲרָך
- כוון את החיישן אל סימן מחזיר אור
- ודא אות יציב (מחוון LED)
- נעילת מיקום לאחר יישור
- בדיקה באמצעות סיבוב כדי לוודא גילוי אמין
יתרונות
ללא מגע
- אין חיכוך או עומס
- בטוח (אין מגע עם חלקים מסתובבים)
- עובד בכל מהירות
- ללא בלאי
עצמאות חומרית
- עובד על חומרים ברזליים ולא ברזליים
- עובד על פלסטיק, חומרים מרוכבים, עץ
- דורש רק ניגודיות אופטית
תגובה מהירה
- מתאים ליישומים במהירות גבוהה
- פולסים דיגיטליים נקיים
- תזמון מדויק
מגבלות
רגישות סביבתית
- אור סביבתי בהיר יכול להפריע
- אבק וערפל שמן על אופטיקה פוגעים בביצועים
- דורש ניקוי תקופתי
- ייתכן שיהיה צורך בדיור מגן בסביבות קשות
יישור קריטי
- יש לשמור על כיוון אל המטרה
- רטט או שקיעה עלולים לגרום חוסר יישור
- דורש הרכבה יציבה
תלוי יעד
- דורש סימן או חפץ מחזיר אור
- שינויים ברפלקטיביות משפיעים על הביצועים
- הקלטת יכולה להתקלף
חיישנים פוטואלקטריים הם התקני גילוי אופטיים רב-תכליתיים החיוניים למדידת מהירות ללא מגע וייחוס פאזה בניתוח רעידות וניטור מכונות. השילוב שלהם בין תגובה מהירה, עצמאות חומרית ופעולה ללא מגע הופך אותם לאידיאליים עבור יישומי טכומטר, ומשלימים חיישני רעידות במערכות ניטור מצב ואיזון מקיפות.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 