ფოტოელექტრული სენსორების გაგება
ა ფოტოელექტრული სენსორი არის ოპტიკური დეტექციის მოწყობილობა, რომელიც აერთიანებს სინათლის წყაროს — LED-ს, ლაზერს ან ინფრაწითელ გამოსხივებას — ფოტოდეტექტორთან ობიექტის ან ნიშნის არსებობის, არარსებობის ან პოზიციის აღსაქმელად სინათლის გადაცემის, ანარეკლის ან შეწყვეტის გზით. მბრუნავი მექანიზმების მუშაობაში ეს სენსორები უმეტესად მოქმედებენ როგორც ტაქომეტრებიისინი ყოველ ბრუნზე ერთხელ აღმოაჩენენ მუხლის ბრუნვის მახასიათებელს სიჩქარის გასაზომად და აწვდიან ბრუნვის ერთხელ-ერთ-ბრუნზე დროის იმპულსს, რომელიც იძლევა ფაზა სარჩევად დაბალანსება, და უზრუნველყოს ქიფასორი ფუნქციონალი კრიტიკულად მნიშვნელოვანი დანადგარების დამცავი სისტემებისთვის.
მათი მიმზიდველობაა უკონტაქტო მუშაობა, ძალიან სწრაფი რეაგირება, მაგნიტური ველების მიმართ იმუნიტეტი და არამეტალური მასალების აღმოჩენის უნარი. ეს კომბინაცია მათ მრავალმხრივ, სიჩქარისა და პოზიციის აღმქმელ ინსტრუმენტებად აქცევს თითქმის ყველა ტიპის მბრუნავი აღჭურვილობისთვის — და საფუძვლად უდევს ოპტიკური ტაჰომეტრები and ლაზერული ტაქომეტრები გამოიყენება პორტატულ სასწორ კომპლექტებში.
1. მუშაობის რეჟიმები
ფოტოელექტრული სენსორები სამი სენსორული კონფიგურაციისაა, რომლებიც განსხვავდება გამოსხივებადი და მიმღები მოწყობილობების განლაგებით და იმით, თუ როგორ მოქმედებს სამიზნე სინათლის გზაზე.
გამავალი სხივი (პირისპირ რეჟიმი)
სინათლის წყარო და მიმღები განლაგებულია ერთმანეთის პირისპირ, ცალ-ცალკე კორპუსებში, და აღმოჩენა ხდება მაშინ, როდესაც სამიზნე წყვეტს სხივს, რომელიც შუალედს კვეთს. დისტანცია დიდია — შესაძლებელია მეტრებშიც — და საიმედოობა ყველაზე მაღალია ნებისმიერ რეჟიმს შორის, რადგან ყველაზე მეტად მდგრადია ჭუჭყისა და გასწორების გადახრის მიმართ. ტიპური გამოყენების სფეროებია ფურცლების დათვლა და ობიექტების აღმოჩენა კონვეიერებზე.
რეტრორეფლექტური რეჟიმი
გამოსხივებელი და მიმღები ერთ კორპუსშია მოთავსებული, საპირისპიროდ კი რეფლექტორია დამონტაჟებული; სამიზნე აღირიცხება, როდესაც ის ასახული სინათლის ნაკადს ბლოკავს. დიაპაზონი საშუალოა (რამდენიმე მეტრი), ხოლო ერთმხრივი მონტაჟი მოსახერხებელია და შესაფერისია ნაწილების დათვლისა და დიდი ზომის ობიექტების აღმოჩენისთვის.
გაფანტული ანარეკვის რეჟიმი — ტაქომეტრიისთვის გავრცელებული არჩევანი
კვლავ გამოსხივება და მიმღები ერთ კორპუსშია განთავსებული, მაგრამ აქ სენსორი კითხულობს სინათლეს, რომელიც პირდაპირ სამიზნის ზედაპირიდან ირეკლება. დიაპაზონი მოკლეა — როგორც წესი, 5–500 მმ — და მოწყობილობის მონტაჟი მარტივი, "მიმართე და აღმოაჩინე" ტიპის ოპერაციაა. ეს არის რეჟიმი, რომელიც გამოიყენება აღსაქმელად ამრეკლავი ლენტი სიჩქარისა და ფაზის გასაზომად და პრინციპი, რომლითაც ლაზერული ტახომეტრები მუშაობს.
2. გამოყენება ვიბრაციის მონიტორინგში
შიგნით ვიბრაციის ანალიზი იგივე სენსორი რამდენიმე განსხვავებულ როლს ასრულებს:
- სიჩქარის გაზომვა: რეფლექტურ ლენტას ან ღეროს მახასიათებლის ერთი ბრუნვის განმავლობაში აღმოჩენით და იმპულსების დათვლით, ინსტრუმენტი გამოთვლის ბრუნები/წთ, მუდმივად აკონტროლებს სიჩქარეს და ამოწმებს მას გაზომვების დროს.
- ფაზის მითითება: ერთჯერადი იმპულსი ბრუნზე განსაზღვრავს 0°-იან საწყის წერტილს, რომელიც კრიტიკულად მნიშვნელოვანია დაბალანსების გამოთვლებისთვის, რაც შესაძლებელს ხდის ფაზაზე დამაგრებულ გაზომვებსა და სინქრონიზაციას. შეკვეთის თვალყურის დევნება.
- Keyphasor-ის ფუნქცია: მუდმივად დამონტაჟებულ ფოტოელექტრულ სენსორს შეუძლია იმუშაოს, როგორც ფაზის სენსორმა, რომელიც ყოველ ბრუნზე აღმოაჩენს ღეროს ნიშნულს, ღარას ან სხვა მახასიათებელს, რათა უზრუნველყოს ფაზური მითითება მიახლოების სენსორი სისტემები — აუცილებელია ტურბომექანიზმების მონიტორინგისთვის აპი 670.
- ღონისძიების გამოწვევა: პულსს შეუძლია მონაცემთა შეგროვების წამოწყება მუხლის კონკრეტულ მდებარეობაზე, გასროლა სტრობოსკოპი ჩერებულკადრული ჩვენებისთვის, ან სხვაგვარად გაზომვების სინქრონიზება ბრუნვისთვის.
3. მნიშვნელოვანი სპეციფიკაციები
სენსორის წარმატებულ მუშაობას კონკრეტულ მონტაჟში სამი პარამეტრი განსაზღვრავს.
- პასუხის დრო: მიკროსეკუნდებიდან მილისეკუნდებამდე, ის საკმარისად სწრაფი უნდა იყოს გაზომილი უმაღლესი სიჩქარისთვის. 10,000 ბრუნ/წთ სიჩქარის მქონე შაფტი თავის ნიშნულს დაახლოებით 167 ჰც-ზე გადის, ამიტომ სუფთა იმპულსისთვის ქვე-მილისეკუნდიანი რეაგირებაა საჭირო.
- სენსორის მანძილი: ყველა მოდელს აქვს მინიმალური და მაქსიმალური სამუშაო დაშორება, რომელიც იცვლება სამიზნის ასახვადიობის მიხედვით; დიფუზური რეჟიმის სენსორები, როგორც წესი, მუშაობს 50–300 მმ-ის დიაპაზონში.
- სინათლის წყარო: ხილული წითელი (630–670 ნმ) ადვილი სამიზნეში ამოღებაა; ინფრაწითელი (850–950 ნმ) უკეთ მუშაობს კაშკაშა გარემო განათებაში; ა ლაზერი იძლევა მკვეთრად ფოკუსირებული სხი, უფრო დიდი მანძილი და უფრო ზუსტი ჩართვა.
4. ინსტალაცია და კონფიგურაცია
იმისათვის, რომ ტრიგერი საიმედოდ იმუშაოს, უმეტესად საჭიროა მისი საგულდაგულო მონტაჟი. სენსორი უნდა იყოს მიმართული პერპენდიკულარულად ასახველ ზედაპირთან ყველაზე ძლიერი სიგნალისთვის, დააყენეთ მწარმოებლის სპეციფიკაციებში მითითებულ მანძილზე, მყარად დაამაგრეთ, რათა ვიბრაციამ არ შეცვალოს მისი მიმართულება და დაიცავით მექანიკური დაზიანებისგან. თავად სამიზნეც არანაკლებ მნიშვნელოვანია: დააწებეთ ანარეკლი ლენტი გაწმენდილი ღეროს ზედაპირზე შესაფერის ადგილას, უზრუნველყავით, რომ ზუსტად ერთი ნიშანი ყოველ ბრუნზე (მეორე ასახვის მახასიათებელი იწვევს ორმაგ დათვლას), და დარწმუნდით, რომ ნიშნული მყარადაა დამაგრებული და სიჩქარეში არ ჩამოვარდება. ბოლოს, გასწორდით ნიშნულისკენ მიზანში ამოღებით, დააკვირდით სენსორის LED ინდიკატორს სტაბილური სიგნალისთვის, დააფიქსირეთ პოზიცია და სრული ბრუნვის განმავლობაში შეამოწმეთ, რათა დარწმუნდეთ საიმედო აღმოჩენაში, სანამ გაზომვის შედეგს დაეყრდნობით.
5. უპირატესობები
უკონტაქტო ოპტიკური პრინციპი რამდენიმე უპირატესობას ანიჭებს:
- არ არის მექანიკური კონტაქტი: ღეროზე ხახუნი ან დატვირთვა არ არის, არ ხდება ცვეთა, უსაფრთხოა მბრუნავი ნაწილებისგან მოშორებით და გამოიყენება ნებისმიერ სიჩქარეზე.
- მასალობრივი დამოუკიდებლობა: ის მუშაობს როგორც ფერადი, ისე უფერო ლითონების, ასევე პლასტმასის, კომპოზიტებისა და ხის მასალებზე — მას მხოლოდ ოპტიკური კონტრასტი სჭირდება.
- სწრაფი, სუფთა პასუხი: შეესაბამება მაღალსიჩქარიანი გამოყენებისთვის, რომელიც წარმოქმნის ზუსტი ტაიმინგის მქონე მკაფიო ციფრულ იმპულსებს.
6. შეზღუდვები
იგივე ოპტიკური პრინციპი აწესებს რამდენიმე შეზღუდვას, რომელთა გარშემო დაგეგმვაც ღირს:
- გარემოსადმი მგრძნობელობა: მკვეთრმა გარემო განათებამ შეიძლება ხელი შეუშალოს მუშაობას, ხოლო ოპტიკაზე მტვერმა და ზეთის ნისლმა მისი წარმადობა აუარესებს, ამიტომ ობიექტივი პერიოდულად უნდა გაიწმინდოს და მკაცრ გარემოში შესაძლოა დამცავი ქეისი დასჭირდეს.
- თანმიმდევრობა კრიტიკულად მნიშვნელოვანია: სენსორმა სამიზნეზე ფიქსირებული ხედვა უნდა შეინარჩუნოს, რისი დარღვევაც ვიბრაციას ან ჩასახლებას შეუძლია — ეს სტაბილური მონტაჟის კიდევ ერთი მიზეზია.
- მიზანზე დამოკიდებულება: უნდა იყოს ასახვადი ნიშანი ან ობიექტი, ასახვადობის ცვლილებები გავლენას ახდენს გაზომვაზე, ხოლო ლენტი დროთა განმავლობაში შეიძლება აიძვრას.
იმ ადგილებში, სადაც მუდმივი ოპტიკური წამკითხველი არაპრაქტიკულია, ინჟინრები ხშირად მიმართავენ არაოპტიკურ ალტერნატივებს, როგორიცაა მიახლოების (ფარადის დენის) ზონდი კლავიატურის წაკითხვა, რომელსაც არ სჭირდება ლენტი და არ ზიანდება ჭუჭყის ან სინათლის გამო.
7. ფოტოელექტრული სენსორები პრაქტიკულ სფეროში ბალანსირებისას
პორტატულ ხელსაწყოზე დიფუზურად-რეფლექტური ლაზერული ტაქომეტრი სტანდარტული ფაზური სენსორია, სწორედ იმიტომ, რომ მას არ სჭირდება ღერძის მომზადება, გარდა ლენტის ზოლისა. ბალანსეტი-1ა მოდის ზუსტად ამგვარ ოპტიკურ ლაზერულ ტახომეტრთან ერთად: ის ირთვება მცირე ზომის ანარეკლული ლენტისგან, მუშაობს დისტანციის ფართო დიაპაზონში და გვაწვდის იმპულსს, რომელიც რევოლუციაში ერთხელ მოდის და რომელსაც პროგრამული უზრუნველყოფა თითოეულის სიდიდისა და კუთხის გამოსათვლელად საჭიროებს. კორექციის წონა და გადასამოწმებლად ნარჩენი დისბალანსი კორექციის შემდეგ. მოკლედ, ფოტოელექტრული სენსორის სწრაფი რეაგირება, მასალებისადმი დამოუკიდებლობა და უკონტაქტო მუშაობა მას იდეალურ ტაქომეტრად აქცევს, რომელიც ავსებს აქსელერომეტრები მდგომარეობის მონიტორინგისა და დაბალანსების სრულყოფილ სისტემაში.
