Comprensione dei tachimetri laser
Definizione: Che cos'è un tachimetro laser?
Tachimetro laser è un dispositivo di misurazione della velocità ottica senza contatto che utilizza un raggio laser riflesso da una superficie rotante per misurare la velocità di rotazione (RPM) e fornire impulsi di temporizzazione una volta per rivoluzione per fase riferimento in vibrazione analisi e bilanciamento. In genere, il nastro riflettente viene applicato all'albero o al componente rotante e il tachimetro laser rileva l'impulso di riflessione a ogni giro, calcolando la velocità dalla frequenza degli impulsi e fornendo un segnale di attivazione per le misurazioni delle vibrazioni in fase bloccata.
I tachimetri laser hanno ampiamente sostituito i tachimetri a contatto e i sensori magnetici per le misurazioni delle vibrazioni grazie alla loro praticità (nessuna preparazione dell'albero oltre all'applicazione di nastro adesivo), alla sicurezza (nessun contatto con le parti rotanti) e alla precisione. Sono strumenti essenziali per il bilanciamento sul campo., analisi degli ordini, e qualsiasi misurazione delle vibrazioni che richieda informazioni su velocità e fase.
Principio di funzionamento
Metodo del nastro riflettente (il più comune)
- Applicazione del nastro: Piccolo pezzo di nastro riflettente applicato all'albero
- Emissione laser: Il tachimetro emette un raggio laser visibile (tipicamente rosso, 650 nm)
- Rilevamento della riflessione: Il fotodiodo rileva l'intensità della luce riflessa
- Generazione di impulsi: Quando il nastro passa, una forte riflessione crea un impulso
- Calcolo della velocità: Tempo tra gli impulsi = periodo di rotazione; RPM = 60 / periodo
- Riferimento di fase: Il fronte di salita dell'impulso segna la posizione di riferimento 0°
Metodo del contrasto superficiale
- Rileva le caratteristiche naturali della superficie (scanalature, segni, cambiamenti di colore)
- Non è necessario alcun nastro adesivo se il contrasto è sufficiente
- Meno affidabile del nastro riflettente
- Utile per controlli rapidi
Caratteristiche e specifiche principali
Misurazione della velocità
- Allineare: Tipicamente 10-250.000 giri/min
- Precisione: ±0,01-0,05% di lettura
- Frequenza di aggiornamento: Visualizzazione in tempo reale (più volte al secondo)
- Risoluzione: 0,1 giri/min tipici
Distanza (raggio di azione)
- Tipico: 50-500 mm (2-20 pollici) dal bersaglio
- Dipende dalla potenza del laser e dalla qualità del nastro riflettente
- Troppo vicino: dimensione del punto troppo piccola
- Troppo lontano: luce riflessa insufficiente
Segnali di uscita
- Display digitale: Lettura dei giri sullo schermo
- Uscita analogica: Tensione proporzionale alla velocità (tipica 0-10 V)
- Uscita impulsiva: TTL o impulso logico una volta per giro
- Direzione: Alcuni modelli rilevano la direzione di rotazione
Applicazioni nell'analisi delle vibrazioni
Bilanciamento del campo
- Fornisce un riferimento di fase una volta per rivoluzione
- La posizione del nastro segna 0° per le misurazioni di fase
- Verifica della velocità durante le corse di bilanciamento
- Essenziale per metodo del coefficiente di influenza
Analisi degli ordini
- Abilitazione del segnale di velocità tracciamento degli ordini
- I filtri di tracciamento utilizzano il tachimetro per la sincronizzazione
- Analisi delle apparecchiature a velocità variabile
- Test di avvio/decollo
Misurazione di fase
- L'impulso del tachimetro attiva la misurazione della fase
- Determina il momento della vibrazione di picco
- Fondamentale per il bilanciamento e la diagnostica
- La precisione di fase dipende dal segnale stabile del tachimetro
Verifica della velocità
- Controlli rapidi RPM durante i rilievi
- Verificare la velocità della targhetta
- Rilevare le variazioni di velocità
- Misurare la velocità effettiva rispetto a quella sincrona per il calcolo dello slittamento
Nastro riflettente
Tipi e selezione
- Nastro retroriflettente: Riflette la luce verso la sorgente, più efficace
- Nastro di alluminio: Buona riflessione, economica
- Nastro bianco: Adatto a molte applicazioni
- Misurare: 10-25 mm (0,5-1 pollice) tipico
Migliori pratiche applicative
- Pulire la superficie prima dell'applicazione
- Applicare su sezione liscia e cilindrica dell'albero
- Evitare posizioni in cui il nastro potrebbe entrare in contatto con parti fisse
- Un singolo pezzo per giro (più pezzi confondono lo strumento)
- Fissare i bordi per evitare che si stacchino ad alta velocità
- Segnare la posizione angolare se utilizzata come riferimento di bilanciamento
Vantaggi rispetto ad altri tachimetri
vs. Tachimetro a contatto
- Laser: Nessun contatto, più sicuro, nessun danno all'albero, funziona a qualsiasi velocità
- Contatto: Contatto fisico, attrito, velocità limitata, potenziale danno
vs. Pickup magnetico
- Laser: Funziona su qualsiasi materiale, semplice applicazione del nastro, posizionamento preciso
- Magnetico: Richiede un bersaglio ferroso, installazione permanente, minore flessibilità di posizionamento
vs. Luce stroboscopica
- Laser: Misurazione diretta, quantitativa, uscita di riferimento di fase
- Strobo: Solo osservazione visiva, corrispondenza non misurazione, nessun segnale di fase
Problemi comuni e soluzioni
Segnale instabile o mancante
- Cause: Ottica sporca, distanza sbagliata, nastro scadente, interferenza della luce ambientale
- Soluzioni: Pulisci la lente, regola la distanza, sostituisci il nastro, proteggi dalle luci intense
Lettura della velocità errata
- Pezzi di nastro multipli: Lettura dei multipli della velocità effettiva
- Superficie riflettente: Rilevamento di caratteristiche diverse dal nastro
- Soluzione: Assicurare un solo segno di riferimento per giro
Errori di misurazione di fase
- Posizione del nastro spostata rispetto al riferimento originale
- Il nastro si stacca o si sposta durante il funzionamento
- Soluzione: fissare correttamente il nastro, verificare la posizione, riapplicarlo se necessario
I tachimetri laser sono strumenti essenziali per l'analisi e il bilanciamento delle vibrazioni moderne, in quanto forniscono misure di velocità e fase sicure, accurate e senza contatto. La loro combinazione di praticità, precisione e versatilità li ha resi lo standard per le analisi delle vibrazioni sul campo, sostituendo le vecchie tecnologie dei tachimetri a contatto e magnetici nella maggior parte delle applicazioni industriali.
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