फोटोइलेक्ट्रिक सेंसर को समझना
ए फोटोइलेक्ट्रिक सेंसर एक ऑप्टिकल डिटेक्शन डिवाइस है जो एक प्रकाश स्रोत — एक LED, लेजर या अवरक्त उत्सर्जक — को एक फोटोडिटेक्टर के साथ जोड़ता है ताकि प्रकाश संचरण, परावर्तन या बाधा के माध्यम से किसी वस्तु या चिह्न की उपस्थिति, अनुपस्थिति या स्थिति को महसूस किया जा सके। घूर्णन यंत्रों के काम में ये सेंसर अक्सर टैकोमीटर: वे एक शाफ्ट विशेषता को प्रति चक्कर एक बार का पता लगाते हैं ताकि गति को मापा जा सके, प्रति क्रांति समय पल्स की आपूर्ति की जा सके जो एक चरण reference for संतुलन, और प्रदान करते हैं कीफ़ेज़र महत्वपूर्ण यंत्र सुरक्षा प्रणालियों के लिए कार्यक्षमता।
इनकी अपील गैर-संपर्क संचालन, बहुत तेजी से प्रतिक्रिया, चुंबकीय क्षेत्रों की प्रतिरक्षा, और गैर-लौहचुंबकीय सामग्रियों का पता लगाने की क्षमता में निहित है। यह संयोजन उन्हें लगभग हर प्रकार के घूर्णन उपकरण में बहुमुखी गति और स्थिति संवेदन उपकरण बनाता है — और का आधार है ऑप्टिकल टैकोमीटर and लेजर टैकोमीटर पोर्टेबल संतुलन किट में उपयोग किया जाता है।
1. ऑपरेटिंग मोड्स
फोटोइलेक्ट्रिक सेंसर तीन संवेदन व्यवस्थाओं में आते हैं, जो इस बात में भिन्न होते हैं कि उत्सर्जक और प्राप्तकर्ता कहाँ बैठते हैं और लक्ष्य प्रकाश पथ को कैसे प्रभावित करता है।
थ्रू-बीम (विपरीत मोड)
प्रकाश स्रोत और प्राप्तकर्ता अलग-अलग आवास में रहते हैं जो एक दूसरे का सामना करते हैं, और जब लक्ष्य अंतराल को पार करने वाली बीम को बाधित करता है तो पहचान होती है। रेंज लंबी होती है — मीटर संभव हैं — और विश्वसनीयता किसी भी मोड की सबसे अधिक है, जो गंदगी और संरेखण बहाव के लिए सबसे अधिक प्रतिरोधी है। विशिष्ट उपयोग ब्लेड गिनती और कन्वेयर पर वस्तु पहचान हैं।
रेट्रोरिफ्लेक्टिव मोड
उत्सर्जक और प्राप्तकर्ता एक आवास साझा करते हैं, जिसमें विपरीत एक परावर्तक लगा होता है; लक्ष्य को तब महसूस किया जाता है जब यह परावर्तित प्रकाश पथ को बाधित करता है। रेंज मध्यम है (कई मीटर) और एक तरफा स्थापना सुविधाजनक है, जो भाग गिनती और बड़ी वस्तु पहचान के अनुरूप है।
विसरित परावर्तक मोड — टैकोमेट्री के लिए सामान्य विकल्प
फिर से उत्सर्जक और प्राप्तकर्ता एक आवास साझा करते हैं, लेकिन यहाँ सेंसर लक्ष्य सतह से सीधे परावर्तित प्रकाश को पढ़ता है। रेंज छोटी है — आमतौर पर 5–500 मिमी — और सेटअप एक सरल बिंदु-और-पहचान संचालन है। यह वह मोड है जिसका उपयोग परावर्तक टेप गति और चरण माप के लिए किया जाता है, और वह सिद्धांत जिस पर लेजर टैकोमीटर काम करते हैं।
2. कंपन निगरानी में अनुप्रयोग
Within कंपन विश्लेषण एक ही सेंसर कई अलग-अलग भूमिकाएँ निभाता है:
- गति माप: परावर्तक टेप या एक शाफ्ट विशेषता का पता लगाकर प्रति क्रांति एक बार और पल्स की गिनती करके, यंत्र की गणना करता है आरपीएम, गति की निरंतर निगरानी करता है, और मापन के दौरान इसकी पुष्टि करता है।
- चरण संदर्भ: प्रति-क्रांति नाड़ी 0° डेटम को परिभाषित करती है जो संतुलन गणनाओं के लिए महत्वपूर्ण है, चरण-लॉक किए गए मापन को सक्षम करती है और सिंक्रोनाइज़ करती है आदेश ट्रैकिंग.
- कीफेजर फ़ंक्शन: एक स्थायी रूप से स्थापित फोटोइलेक्ट्रिक सेंसर कीफेजर के रूप में काम कर सकता है, प्रत्येक क्रांति में शाफ्ट चिह्न, स्लॉट या विशेषता का पता लगाता है, चरण संदर्भ प्रदान करने के लिए निकटता-परीक्षक सिस्टम — टर्बोमशीनरी निगरानी के लिए आवश्यक है एपीआई 670.
- घटना ट्रिगरिंग: नाड़ी विशिष्ट शाफ्ट स्थिति पर डेटा अधिग्रहण को ट्रिगर कर सकती है, स्ट्रोबोस्कोप रुकी हुई गति के दृश्य के लिए, या अन्यथा घूर्णन के लिए मापन को सिंक्रोनाइज़ करें।
3. महत्वपूर्ण विनिर्देश
तीन पैरामीटर नियंत्रित करते हैं कि क्या सेंसर दिए गए स्थापन में कार्य करेगा।
- प्रतिक्रिया समय: माइक्रोसेकंड से मिलीसेकंड तक, यह मापी गई उच्चतम गति के लिए पर्याप्त तेज़ होना चाहिए। 10,000 RPM पर एक शाफ्ट अपना चिह्न लगभग 167 Hz पर पार करता है, इसलिए एक स्वच्छ नाड़ी को सब-मिलीसेकंड प्रतिक्रिया की आवश्यकता होती है।
- संवेदन दूरी: प्रत्येक मॉडल में न्यूनतम और अधिकतम कार्यशील दूरी होती है जो लक्ष्य प्रतिबिंबकता के साथ भिन्न होती है; विसरित-मोड सेंसर आमतौर पर 50–300 मिमी पर काम करते हैं।
- Light source: visible red (630–670 nm) को लक्ष्य करना आसान है; infrared (850–950 nm) उज्ज्वल परिवेशी प्रकाश में बेहतर प्रदर्शन करता है; एक laser एक कसकर केंद्रित किरण, लंबी रेंज और अधिक सटीक ट्रिगरिंग देता है।
4. स्थापन और सेटअप
विश्वसनीय ट्रिगरिंग ज्यादातर सावधान मिलान का मामला है। सेंसर को लक्ष्य किया जाना चाहिए परावर्तक सतह के लंबवत सबसे मजबूत संकेत के लिए, अपने विनिर्देश की दूरी पर सेट करें, कठोरता से लगाए जाएं ताकि कंपन इसके लक्ष्य को स्थानांतरित न कर सके, और यांत्रिक क्षति से संरक्षित हों। लक्ष्य स्वयं उतना ही महत्वपूर्ण है: एक सफाई किए गए शाफ्ट सतह पर एक उपयुक्त स्थान पर परावर्तक टेप लागू करें, सुनिश्चित करें कि बिल्कुल है एक क्रांति में एक निशान (दूसरी परावर्तक विशेषता दोहरी गिनती का कारण बनती है), और पुष्टि करें कि चिह्न सुरक्षित है और गति में उड़ नहीं जाएगा। अंत में, चिह्न पर लक्ष्य करके संरेखित करें, स्थिर संकेत के लिए सेंसर’s LED संकेतक को देखें, स्थिति को लॉक करें, और पढ़ने पर भरोसा करने से पहले विश्वसनीय पहचान की पुष्टि करने के लिए पूर्ण घूर्णन के माध्यम से परीक्षण करें।
5. Advantages
गैर-संपर्क ऑप्टिकल सिद्धांत कई ताकत लाता है:
- कोई मैकेनिकल संपर्क नहीं: शाफ्ट पर कोई घर्षण या भार नहीं, कोई घिसाव नहीं, घूमने वाले भागों से सुरक्षित संचालन, और किसी भी गति पर प्रयोग योग्य।
- सामग्री स्वतंत्रता: यह लौह और गैर-लौह धातुओं दोनों पर काम करता है, साथ ही प्लास्टिक, कंपोजिट और लकड़ी पर भी — इसे केवल ऑप्टिकल कंट्रास्ट की आवश्यकता है।
- तेज, स्पष्ट प्रतिक्रिया: उच्च-गति अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त, सटीक समय के साथ स्पष्ट डिजिटल पल्स का उत्पादन करता है।
6. Limitations
समान ऑप्टिकल सिद्धांत कुछ बाधाओं को लागू करता है जिनके लिए योजना बनानी चाहिए:
- पर्यावरणीय संवेदनशीलता: उज्ज्वल परिवेशी प्रकाश हस्तक्षेप कर सकता है, जबकि ऑप्टिक्स पर धूल और तेल का धुंध प्रदर्शन को कम करता है, इसलिए लेंस को आवधिक सफाई की आवश्यकता होती है और कठोर वातावरण में सुरक्षात्मक आवरण की आवश्यकता हो सकती है।
- संरेखण महत्वपूर्ण है: सेंसर को लक्ष्य पर अपना निशाना रखना चाहिए, और कंपन या सेटलिंग इसे हटा सकता है — स्थिर माउंटिंग का एक और कारण।
- लक्ष्य निर्भरता: एक परावर्तक चिह्न या वस्तु होनी चाहिए, परावर्तकता में परिवर्तन रीडिंग को प्रभावित करते हैं, और टेप समय के साथ छिल सकता है।
जहां एक स्थायी ऑप्टिकल पिकअप अव्यावहारिक है, इंजीनियर अक्सर गैर-ऑप्टिकल विकल्पों की ओर रुख करते हैं जैसे निकटता (एडी-करंट) प्रोब एक कीवे को पढ़ता है, जिसे टेप की आवश्यकता नहीं है और यह गंदगी या प्रकाश से प्रभावित नहीं है।
7. व्यावहारिक क्षेत्र संतुलन में फोटोइलेक्ट्रिक सेंसर
एक पोर्टेबल उपकरण पर, एक विसरित-परावर्तक लेजर टैकोमीटर मानक चरण पिकअप है क्योंकि इसे टेप की पट्टी के अलावा शाफ्ट की कोई तैयारी की आवश्यकता नहीं है। Balanset-1A बिल्कुल इसी प्रकार के ऑप्टिकल लेजर टैकोमीटर के साथ आता है: यह परावर्तक टेप के एक छोटे टुकड़े से ट्रिगर होता है, व्यापक अलगाव रेंज में काम करता है, और सॉफ्टवेयर को प्रत्येक के परिमाण और कोण की गणना करने के लिए आवश्यक प्रति-क्रांति पल्स प्रदान करता है सुधार भार और सत्यापित करने के लिए अवशिष्ट असंतुलन सुधार के बाद। संक्षेप में, फोटोइलेक्ट्रिक सेंसर की तेजी की प्रतिक्रिया, सामग्री स्वतंत्रता और गैर-संपर्क संचालन इसे एक आदर्श टैकोमीटर बनाते हैं, जो त्वरणमापक एक संपूर्ण स्थिति-निगरानी और संतुलन प्रणाली में।
