Օպտիկական տախոմետրերի հասկացումը
Մի օպտիկական տախոմետր ոչ կոնտակտային արագության չափման սարք է, որն օգտագործում է լույսը՝ տեսանելի LED-ը, լազերը կամ ինֆրակարմիր ճառագայթումը՝ ֆոտոդետեկտորի հետ միասին՝ պտույտը գրանցելու համար՝ կամ՝ գրանցելով լիսեռի վրա տեղադրված անդրադարձնող ժապավեն կամ՝ գրանցելով լուսային ճառագայթի ընդհատումը։ Այն միաժամանակ կատարում է երկու գործառույթ. այն ցույց է տալիս պտտական արագությունը RPM-ով և ապահովում է մեկ պտույտին համապատասխանող ժամանակային իմպուլս, որն օգտագործվում է որպես փուլ հղում տատանումների վերլուծություն, տեղում բալանսավորում , և կարգերի հետևում։ Տերմինը ներառում է ինչպես ձեռքի լազերային սարքերը (ամենատարածված տեսակը), այնպես էլ տարբեր լուսային աղբյուրների հիման վրա կառուցված մշտական տեղադրված օպտիկական զոնդերը։ Օպտիկական տախոմետրերը սերտորեն կապված են լազերային տախոմետրեր, սակայն օպտիկական կատեգորիան ավելի լայն է՝ ներառելով նաև ոչ լազերային լուսային աղբյուրները։
Vibromera optical sensor (laser tachometer) provides the phase reference for Balanset balancers.
1. Օպտիկական տախոմետրի տեսակներ
1.1 Պատկերացնող տեսակ (ամենատարածվածը)
- Լուսային աղբյուրը և դետեկտորը գտնվում են մեկ իրանի մեջ։
- Սարքը գրանցում է լիսեռի վրա տեղադրված անդրադարձնող ժապավենից անդրադարձած լույսը։
- Այն աշխատում է տարբեր հեռավորությունների վրա, սովորաբար 50–500 մմ։
- Ձեռքի լազերային տախոմետրերը օգտագործում են այս մեթոդը։
- Պարզ, հարմար և տեղափոխելի՝ իդեալական է արագ ստուգումների համար։
1.2 Ճառագայթի միջով անցնող տեսակ
- Լուսային աղբյուրը և դետեկտորը առանձին սարքեր են, որոնք ուղղված են միմյանց։
- Պտտվող առարկան ընդհատում է ճառագայթը պտտվելիս։
- Յուրաքանչյուր թիակ, ճառագայթ կամ այլ մանրամասն, որը հատում է ճառագայթը, ստեղծում է իմպուլս։
- Սա թույլ է տալիս կատարել մի քանի իմպուլս մեկ պտույտին համապատասխանող չափում, եթե ցանկանում եք։
- Տարածված է մշտական տեղադրված համակարգերում։
1.3 Օպտիկապլաստիկ տեսակ
- Լույսը փոխանցվում և ընդունվում է օպտիկապլաստիկ կաբելների միջոցով։
- Էլեկտրոնիկան գտնվում է չափման կետից հեռու։
- Օգտակար է սահմանափակ տարածքներում, բարձր էլեկտրամագնիսական խանգարումների կամ պայթուցիկ մթնոլորտում։
- Ինտրինզիկ անվտանգ տարբերակները հասանելի են վտանգավոր գոտիների համար։
2. Լուսային աղբյուրներ
Էմիտերի ընտրությունը որոշում է աշխատանքային հեռավորությունը, կետի չափը և շրջակա միջավայրի լույսի նկատմամբ իմունիտետը։
- Լազեր (կարմիր կամ IR). կոհերենտ, կենտրոնացված ճառագայթ, որն ապահովում է երկար աշխատանքային հեռավորություն և փոքր կետ՝ ճշգրիտ դիրքավորման համար՝ լավագույն արդյունավետություն և սովորական ընտրություն ձեռքի սարքերում։
- LED (տեսանելի կամ IR). ոչ կոհերենտ լույս՝ ավելի կարճ աշխատանքային հեռավորությամբ և ավելի մեծ կետով, բայց ավելի ցածր արժեքով. տարածված է մշտական տեղադրված զոնդերում։
- Ինֆրակարմիր (IR). չտեսանելի աչքի համար, ավելի քիչ ազդվում է շրջակա միջավայրի լույսից և, հետևաբար, ավելի լավ է լուսավոր միջավայրերում՝ առանց տեսանելի լազերային ճառագայթի անվտանգության առավելությամբ։
3. Կիրառություններ
3.1 Արագության չափում
- Արագ RPM ստուգումներ վիճակի մոնիտորինգի հարցումների ժամանակ։
- Ստուգում անվանագրի աշխատանքային արագություն.
- Արագության փոփոխության հայտնաբերում բեռնվածության տակ։
- Հաշվարկում շեղման հաճախություն ինդուկցիոն շարժիչներում։
3.2 Տատանումների վերլուծության փուլային հղում
Սա այն դերն է, որը օպտիկական տախոմետրը դարձնում է անփոխարինելի տատանումների մասնագետի համար։ Տատանումների ալիքաձևը ժամանակավորելով մեկ պտույտին համապատասխանող իմպուլսի նկատմամբ՝ վերլուծիչը ուշացումը վերածում է փուլային անկյան.
- Այն ապահովում է փուլային ֆիքսված չափումների խթանումը։
- Այն անհրաժեշտ է բալանսավորում, որտեղ փուլը որոշում է յուրաքանչյուրի անկյունային դիրքը ուղղիչ կշիռ.
- Այն թույլ է տալիս կատարել կարգի հետևում փոփոխական արագությամբ սարքավորումների վրա։
- Այն աջակցում է Բոդեի գրաֆիկ ստեղծմանը մեկնարկի և ազատ դանդաղեցման ժամանակ։
3.3 Սինխրոն չափումներ
- Խթանել ստրոբոսկոպ որպեսզի պտտվող նշանը թվա անշարժ։
- Ժամանակային տիրույթի միջինացում ոչ համաժամանակյա աղմուկը մերժելու համար:
- Մեկ պտույտին մեկ անգամ նմուշառում՝ կարգերի վրա հիմնված մշակման համար:
4. Առավելություններ
Օպտիկական մոտեցումը իր տեղը վաստակում է երեք հատկանիշներով.
- Ոչ կոնտակտային աշխատանք. ոչինչ չի շփվում պտտվող մասի հետ, ուստի լիսեռի վրա շփում կամ բեռնվածք չկա, սենսորի կողմից պտտաթվի սահմանափակում չկա, և զգայարանի տարրի մաշվածք չկա:
- Օգտագործման հեշտություն. կպցրեք ժապավենի կտոր, ուղղեք և չափեք — արդյունքները ակնթարթային են, և սարքը լիովին տեղափոխելի է:
- Բազմակողմանիություն՝ այն աշխատում է գրեթե ցանկացած պտտվող առարկայի վրա լայն պտտաթվի տիրույթում, կարգավորվող աշխատանքային հեռավորությամբ և հարմար է ինչպես ժամանակավոր հետազոտությունների, այնպես էլ մշտական տեղադրումների համար:
5. Տեղադրում և միջավայրի գործոններ
Մշտական տեղադրման համար տեղադրեք սենսորը խորհուրդ տրվող հեռավորության վրա, համապատասխանեցրեք դրա օպտիկական առանցքը լիսեռին ուղղահայաց, կպցրեք անդրադարձող ժապավենը հասանելի վայրում, անհրաժեշտության դեպքում պաշտպանեք օպտիկան աղտոտումից պատուհանով և տրամադրեք հեռավորության և ուղղության կարգավորում: Միջավայրի մի քանի գործոններ վատթարացնում են աշխատանքը և արժանի են ուշադրության.
- Միջավայրի լույս. պայծառ արևի լույսը կարող է խեղդել զգայարանը — օգտագործեք IR աղբյուր կամ պաշտպանեք թիրախը:
- Կեղտոտում՝ օպտիկայի վրա յուղի մշուշը և փոշին թուլացնում են ազդանշանը:
- Թրթռում: ամուր տեղադրեք սենսորը, որպեսզի այն չտատանվի լիսեռի նկատմամբ:
- Ջերմաստիճան՝ մնացեք սենսորի ցուցանիշի սահմաններում, սովորաբար −20-ից մինչև +60 °C:
6. Լավագույն պրակտիկաներ և խնդիրների լուծում
Հուսալի ձեռքի չափումների համար հենվեք կայուն մակերեսին, ուղղեք անդրադարձող ժապավենի կենտրոնին, պահեք արտադրողի կողմից խորհուրդ տրվող հեռավորությունը, պաշտպանեք պայծառ լույսից և կատարեք մի քանի չափումներ՝ հաստատելու համար համապատասխանությունը: Երբ ազդանշանը օգտագործվում է որպես փուլային հղում, ժապավենի դիրքը դիտարկեք որպես 0° նշան — նշեք և փաստաթղթավորեք այն — ապահովեք կայուն, մաքուր ազդանշան, հաստատեք մեկ ազդանշան մեկ պտույտին և ստուգեք ազդանշանի ձևը օսցիլոսկոպի վրա, եթե ինչ-որ բան կասկածելի է թվում: Սովորական թերությունները համապատասխանում են պարզ ուղղումներին.
- Ազդանշան չկա. ստուգեք հեռավորությունը, մաքրեք օպտիկան, հաստատեք, որ ժապավենը կա, և ստուգեք մարտկոցը:
- Անկայուն ընթերցում. նվազեցրեք հեռավորությունը, բարելավեք ժապավենը և պաշտպանեք ցրված լույսից:
- Շատ ազդանշաններ (կրկնապատկված RPM). հեռացրեք լրացուցիչ ժապավենի հատվածները, շպոնկային ակոսի փայլը կամ այլ անդրադարձող նշանները, որոնք մեկ պտույտին առաջացնում են երկրորդ ազդանշան:
Տեղափոխելի բալանսավորիչի վրա օպտիկական տախոմետրը ոչ թե հավելված է, այլ ամբողջ աշխատանքային գործընթացի ժամանակային ողնաշարը: Դա Balanset-1A, օրինակ, մատուցվում է օպտիկական լազերային տախոմետրով, որը ազդանշան է ստանում անդրադարձող ժապավենի փոքր հատվածից, աշխատելով 50–500 մմ հեռավորության վրա 250–90,000 rpm տիրույթում; դրա մեկ պտույտին մեկ անգամ ազդանշանը ապահովում է փուլային հղումը, որը ծրագրային ապահովմանը անհրաժեշտ է յուրաքանչյուր հավասարակշռման կշիռը հաշվարկելու և ստուգելու համար մնացորդային անհավասարակշռություն հետո: Հայեցակարգային առումով այն վարվում է որպես ոչ կոնտակտային ֆոտոէլեկտրական սենսոր և կատարում է նույն ֆունկցիան, ինչ մշտական տեղադրված Keyphasor.
Օպտիկական տախոմետրները — մասնավորապես լազերային տեսակները — անհրաժեշտ են դարձել տատանումների վերլուծության և հավասարակշռման մեջ: Դրանց ոչ կոնտակտային աշխատանքը, օգտագործման հեշտությունը, ճշգրտությունը և կրկնակի ֆունկցիան՝ որպես ինչպես արագության սենսոր, այնպես էլ փուլային հղում, դարձնում են դրանք անհրաժեշտ գործիքներ տատանումների մասնագետների, հուսալիության ինժեներների և սպասարկման տեխնիկների համար, ովքեր աշխատում են պտտվող սարքավորումների վրա տեղում:
