レーザータコメータの理解
A レーザータコメーター これは、回転面にレーザー光を照射して反射させることで回転数（RPM）を測定し、1回転ごとに1回のタイミングパルスを生成する非接触式光学式速度測定装置です。このパルスこそが、振動解析装置に 段階 参照 — これがないと バランシング そのため、最先端のローター診断を行うことは不可能です。実際には、小さなストリップ状の 反射テープ シャフトに貼り付けられており、この装置は1回転ごとに明るい反射光を検知し、パルス数から速度を算出し、位相ロックのためにトリガー信号をアナライザに送信する 振動 を測定する。.
振動測定の分野では、レーザー式タコメーターが、接触式タコメーターや磁気ピックアップに取って代わりました。これらは、使い勝手が良く（テープを貼る以外の軸の加工が不要）、安全で（回転部品との接触がない）、かつ高精度です。これらは、 フィールドバランシング, 注文分析、および走行速度と位相の両方が必要なあらゆる測定。光を利用した光学式デバイスであるレーザータコメーターは、より広義の 光学式タコメーター このシリーズは、集光性の高いビームと長い作動距離が特徴です。
1.動作原理
一般的に用いられる検知方法は2つあり、その違いは主にターゲットの品質によるものです。
反射テープ方式（最も一般的）
これは、本格的なフェーズ作業において用いられる、信頼性が高く再現性のある手法であり、決まった順序で進められます：
- テープの貼り方： シャフトに反射テープを小さく貼ります。
- レーザー発光： タコメーターからは、通常、波長約650 nmの赤色レーザー光が照射される。
- 反射の検出： 光検出器が反射光の強度を検知する。
- パルス生成： テープがビームを通過すると、強い反射によって鋭いパルスが発生する。
- 速度の計算： パルス間の時間は回転周期に相当するため、RPM = 60 ÷ 周期（秒）となる。
- 位相基準： パルスの立ち上がりエッジが、回転の0°基準位置を示します。
それぞれの鼓動がその瞬間を刻むから t = 0 1回転ごとに、各振動サンプルはシャフト上の既知の角度位置を取得する――まさに、恒久的に設置された キーフェーザー 保護されたマシン上で実行されます。
表面コントラスト法
- キー溝、刻印、色の変化など、表面の自然な特徴を検出します。
- コントラストが十分に強ければ、テープは不要です。
- 反射テープほど信頼性が低く、パルスの検出漏れや二重検出のリスクが高い。
- 正確な位相測定というよりは、手っ取り早い速度確認に役立ちます。
2. 主な機能と仕様
速度測定
- 範囲： 通常、10～250,000 RPM。
- 正確さ： 測定値の±0.01～0.05％。
- 更新率： リアルタイム表示で、1秒間に数回更新されます。
- 解決： 標準値：0.1 RPM。
距離（動作範囲）
- 標準的な設置距離：対象物から50～500 mm（2～20インチ）。
- 到達距離は、レーザーの出力と反射テープの品質によって異なります。
- 近すぎるとビームスポットが小さくなりすぎてテープに確実に当たらなくなる。遠すぎると反射光が不十分でトリガーが作動しない。
出力信号
- デジタル表示： RPMが画面に直接表示されます。
- アナログ出力： 速度に比例する電圧（通常0～10 V）。
- パルス出力： 1回転につき1回のTTLパルスまたはロジックパルス — アナライザが実際に使用する信号。
- 方向： 一部のモデルでは、回転方向を検知します。
3. 振動解析への応用
フィールドバランシング
- 1回転あたりの位相基準を提供します。
- テープの位置は、すべてにおいて0°を示しています 位相角 測定。.
- 各バランス調整実行中に回転数を確認します。
- ～に不可欠な 影響係数法、これは～の前後における振幅と位相を比較する 試用重量.
注文分析
- 速度信号により、注文の追跡が可能となり、周波数軸が走行速度の倍数に正規化されます。
- A トラッキングフィルター タコメーターを使用して同期を行います。
- これは、可変速機器の解析および 起動する そして コーストダウン をテストしている。.
位相測定
- タコメーターのパルスによって位相測定が開始されます。
- このアナライザは、そのパルスに対する振動ピークの発生タイミングを測定します。
- これは、バランス調整と診断の両方において極めて重要です。これにより、技術者は どこ その重い部分が位置している。
- 位相精度は、安定したクリーンなタコメーター信号に完全に依存しています。
速度検証
4. 反射テープ：選び方と貼り方
種類と選択
- 再帰反射テープ： 光を光源へまっすぐ反射させるため、最も効果的で、照射角度に対する許容範囲も広い。
- アルミテープ： よく考えられていて、経済的だ。
- 白いテープ： 多くの用途に適している。
- サイズ： 通常、10～25 mm（0.5～1インチ）です。
アプリケーションのベストプラクティス
- テープを貼る前に、表面をきれいに拭いてください。
- シャフトの滑らかで円筒状の部分に塗布してください。
- テープが固定部品に接触する恐れのある場所は避けてください。
- 1回転につき1枚を使用してください。複数枚使用すると、機器が正常に動作しなくなります。
- 高速走行時の剥がれを防ぐため、端をしっかりと押し付けてください。
- テープをバランス調整の基準として使用する場合は、角度位置に印を付けてください。
5. 現場でのレーザータコメーター
携帯型測定器において、タコメーターは単なる付属品ではありません。現場での単面および両面バランス調整を可能にする重要な構成要素なのです。 バランセット-1A 反射テープの帯を検知して動作する光学式レーザータコメーターを標準装備しており、250～90,000 rpmの範囲で、50～500 mmの距離から動作します。1回転につき1回のパルス信号は、ソフトウェアが 修正重量 質量と角度を求め、次にそれを確認する 残留アンバランス 補正後。同じパルスから正確な回転数も得られるため、技術者は測定された周波数を特定の部品と照合し、例えば回転速度を 倍音 から 軸受欠陥周波数 ある調査では.
6. 他のタコメーターに対する利点
接触式タコメータとの比較
- レーザ： 非接触、より安全、シャフトの損傷なし、あらゆる速度で動作
- 接触： 物理的な接触が必要であり、摩擦が生じ、低速での使用に限られ、シャフト表面の損傷リスクがある。
磁気ピックアップと比較
- レーザ： あらゆる素材に対応しており、テープを貼るだけの簡単な作業で、基準マークを正確に位置合わせすることができます。
- 磁気: 鉄製のターゲット（通常は常設のもの）が必要であり、位置調整の自由度は低い。
ストロボライト対
- レーザ： 直接的な定量的な測定値と位相基準出力を提供します。
- ストロボ： 1つの ストロボスコープ 視覚的な確認のみが可能です。測定ではなく点滅周波数を同期させるだけであり、位相信号は提供されません。
7. よくある問題と解決策
信号が不安定または欠落している
- 原因: 光学系の汚れ、スタンドオフ距離の不適切さ、質の悪いテープ、あるいは周囲の光による干渉。
- 解決策: レンズを清掃し、距離を調整し、テープを交換し、ターゲットを強い光から遮光してください。センサーへの直射日光はよくある原因ですが、遮光することで解決します。
スピードリーディングの誤り
- 複数のテープの切れ端： 実際の速度の倍数となる測定値が得られる（ダブルトリガリング）。
- 反射面： テープの代わりに、あるいはテープに加えて、光沢のあるシャフトや別の明るい特徴が検出されることがある。
- 解決策 1回転につき正確に1つの目印を付けるようにし、マットテープを使用する際は位置を慎重に合わせてください。
位相測定誤差
- テープの位置が、元の基準角度からずれています。
- 動作中にテープが剥がれたり、ずれたりしています。
- 解決策 テープをしっかりと固定し、位置を確認して、必要に応じて貼り直してください。
レーザータコメータは、現代の振動解析とバランス調整に不可欠なツールであり、安全で正確な非接触の速度と位相測定を提供します。その利便性、精度、そして汎用性の高さから、現場での振動測定における標準となり、ほとんどの産業用途において、従来の接触式および磁気式タコメータ技術に取って代わりました。.
