Comprensione dei tachimetri ottici
Definizione: Che cos'è un tachimetro ottico?
Tachimetro ottico è un dispositivo di misurazione della velocità senza contatto che utilizza la luce (LED visibile, laser o infrarossi) e un fotodiodo per rilevare la rotazione rilevando i riflessi da una superficie rotante contrassegnata con nastro riflettente o rilevando le interruzioni di un fascio luminoso. I tachimetri ottici forniscono sia misurazioni della velocità di rotazione (RPM) sia impulsi di temporizzazione una volta per giro utilizzati come fase riferimento in analisi delle vibrazioni, bilanciamento del campo, E tracciamento degli ordini.
Il termine "tachimetro ottico" comprende sia i tachimetri laser portatili (il tipo più comune) sia i sensori ottici installati in modo permanente che utilizzano varie sorgenti luminose. Sono strettamente correlati a tachimetri laser ma la categoria ottica comprende anche sorgenti luminose non laser.
Tipi di tachimetri ottici
1. Tipo riflettente (il più comune)
- Sorgente luminosa e rilevatore nello stesso alloggiamento
- Rileva la luce riflessa dal nastro riflettente sull'albero
- Funziona a varie distanze (tipicamente 50-500 mm)
- I tachimetri laser portatili utilizzano questo metodo
- Semplice, comodo, portatile
2. Tipo a fascio passante
- Sorgente luminosa e rilevatore in unità separate, una di fronte all'altra
- L'oggetto rotante interrompe il raggio
- Ogni lama/raggio/caratteristica crea un impulso
- Può misurare più impulsi per giro
- Utilizzato in sistemi installati in modo permanente
3. Tipo di fibra ottica
- Luce trasmessa e ricevuta tramite cavi in fibra ottica
- Elettronica remota dal punto di misurazione
- Utile in spazi ristretti, alte EMI, atmosfere esplosive
- Versioni intrinsecamente sicure disponibili
Fonti di luce
Laser (rosso o IR)
- Fascio coerente e focalizzato
- Lunga distanza di lavoro
- Dimensioni ridotte dello spot (posizionamento preciso)
- Migliore prestazione
- Più comune nelle unità portatili
LED (visibile o IR)
- Luce incoerente
- Distanza di lavoro più breve
- Dimensione del punto più grande
- Costo inferiore
- Comune nei sensori installati in modo permanente
Infrarossi (IR)
- Invisibile agli umani
- Meno influenzato dalla luce ambientale
- Meglio in ambienti luminosi
- Vantaggi per la sicurezza (nessun laser visibile)
Applicazioni
Misurazione della velocità
- Controlli rapidi RPM durante i rilievi
- Verificare le velocità indicate sulla targhetta
- Rilevare le variazioni di velocità
- Calcolare frequenza di slittamento nei motori
Riferimento di fase dell'analisi delle vibrazioni
- Fornisce un trigger per misurazioni in fase bloccata
- Essenziale per il bilanciamento (determina l'angolo di correzione del peso)
- Monitoraggio degli ordini nelle apparecchiature a velocità variabile
- diagramma di Bode generazione durante l'avvio/decelerazione
Misure sincrone
- Attivare per stroboscopio sincronizzazione
- Sincronizzazione della media nel dominio del tempo
- Campionamento una volta per rivoluzione
Vantaggi
Funzionamento senza contatto
- Sicuro (nessun contatto con parti rotanti)
- Nessun attrito o carico sull'albero misurato
- Funziona a qualsiasi velocità (nessuna limitazione meccanica)
- Nessuna usura o manutenzione dell'elemento di rilevamento
Facilità d'uso
- Semplice applicazione del nastro
- Indica e misura
- Risultati immediati
- Portatile e palmare
Versatilità
- Funziona su qualsiasi oggetto rotante
- Ampia gamma di velocità
- Distanza di lavoro regolabile
- Adatto per installazioni temporanee e permanenti
Considerazioni sull'installazione
Installazione permanente
- Montare il sensore alla distanza appropriata dall'albero
- Allineare l'asse ottico perpendicolarmente all'albero
- Applicare nastro riflettente in un punto accessibile
- Proteggere l'ottica dalla contaminazione (utilizzare una finestra protettiva se necessario)
- Fornire regolazione per allineamento e distanza
Fattori ambientali
- Luce ambientale: La luce solare intensa può interferire (usare IR o schermatura)
- Contaminazione: Nebbia d'olio e polvere sull'ottica degradano il segnale
- Vibrazione: Montaggio sicuro per evitare vibrazioni del sensore
- Temperatura: Entro la portata del sensore (in genere da -20 a +60°C)
Migliori pratiche
Per uso portatile
- Mantieni la posizione, appoggiati a una superficie stabile
- Mirare al centro del nastro riflettente
- Mantenere la distanza corretta secondo le specifiche del produttore
- Se possibile, proteggersi dalle luci intense
- Eseguire più letture per la verifica
Per riferimento di fase
- La posizione del nastro diventa riferimento 0°: contrassegnare e documentare
- Assicurare un segnale del tachimetro stabile e pulito
- Verificare il singolo impulso per giro
- Controllare la qualità del segnale sull'oscilloscopio in caso di problemi
Risoluzione dei problemi
- Nessun segnale: Controllare la distanza, pulire l'ottica, verificare il nastro, controllare la batteria
- Lettura instabile: Ridurre la distanza, migliorare il nastro, schermare dalle luci
- Impulsi multipli: Rimuovere i pezzi di nastro o i segni in eccesso
I tachimetri ottici, in particolare quelli laser, sono diventati strumenti indispensabili nell'analisi e nell'equilibratura delle vibrazioni. Il loro funzionamento senza contatto, la facilità d'uso, la precisione e la doppia funzione (misurazione della velocità e riferimento di fase) li rendono strumenti essenziali per specialisti delle vibrazioni, ingegneri dell'affidabilità e tecnici della manutenzione che eseguono interventi di diagnostica sul campo e di equilibratura su apparecchiature rotanti.
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