Optinių tachometrų supratimas
An optinis tachometras yra bekontaktis greičio matavimo prietaisas, kuris naudoja šviesą – matomą LED, lazerį arba infraraudonuosius spindulius – kartu su fotodetektoriumi, kad nustatytų sukimąsi, fiksuodamas atspindžius nuo veleno, pažymėto atspindinti juosta arba nustatydamas šviesos spindulio pertraukimą. Jis atlieka dvi funkcijas vienu metu: rodo sukimosi greitį apsisukimais per minutę (RPM) ir generuoja vieną impulsą per apsisukimą, kuris naudojamas kaip fazė nuoroda vibracijos analizė, lauko balansavimasir užsakymų sekimas. Šis terminas apima tiek rankinius lazerinius prietaisus – labiausiai paplitusią rūšį – tiek stacionariai sumontuotus optinius jutiklius, kurių veikimas pagrįstas įvairiais šviesos šaltiniais. Optiniai tachometrai yra glaudžiai susiję su lazeriniai tachometrai, tačiau optikos kategorija yra platesnė ir apima ne tik lazerinius, bet ir kitus šviesos šaltinius.
1. Optinių tachometrų tipai
1.1 Atspindimojo tipo (dažniausiai pasitaikantis)
- Šviesos šaltinis ir detektorius yra įmontuoti į vieną korpusą.
- Įrenginys aptinka šviesą, atspindėtą nuo ant veleno esančios atspindžios juostelės.
- Jis veikia įvairiais atstumais, paprastai nuo 50 iki 500 mm.
- Šį metodą taiko rankiniai lazeriniai tachometrai.
- Paprastas, patogus ir nešiojamas – puikiai tinka patikrinimams vietoje.
1.2 Peršviečiamojo tipo
- Šviesos šaltinis ir detektorius yra atskiri įrenginiai, esantys vienas priešais kitą.
- Sukantis objektas, sukdamasis, pertraukia spindulį.
- Kiekvienas mentė, stipinas ar elementas, kertantis spindulį, sukuria impulsą.
- Tai leidžia, jei reikia, atlikti matavimus, kai per vieną apsisukimą užfiksuojama keletas impulsų.
- Dažnai naudojama stacionariose sistemose.
1.3 Šviesolaidinio tipo
- Šviesa perduodama ir priimama per šviesolaidinius kabelius.
- Elektroniniai įrenginiai yra nutolę nuo matavimo taško.
- Tinka naudoti ankštose patalpose, esant stipriems elektromagnetiniams trukdžiams arba sprogioje aplinkoje.
- Pavojingoms zonoms siūlomi iš esmės saugūs modeliai.
2. Šviesos šaltiniai
Spinduliuoklio pasirinkimas lemia veikimo atstumą, spindulio dydį ir atsparumą aplinkos šviesai.
- Lazeris (raudonas arba infraraudonasis): nuoseklus, sutelktas spindulys, užtikrinantis didelį darbo atstumą ir mažą šviesos tašką, leidžiantį tiksliai nustatyti padėtį — geriausias našumas ir įprastas pasirinkimas rankiniuose įrenginiuose.
- LED (matomas arba infraraudonasis): nesukoncentruota šviesa, pasižyminti trumpesniu veikimo nuotoliu ir didesniu spinduliavimo plotu, tačiau yra pigesnė; dažnai naudojama stacionariuose jutikliuose.
- Infraraudonasis (IR): nematomas plika akimi, mažiau jautrus aplinkos apšvietimui, todėl geriau tinka šviesiose aplinkose, be to, užtikrina didesnį saugumą, nes nematomas lazerio spindulys.
3. Paraiškos
3.1 Greičio matavimas
- Greitasis sūkių skaičiaus patikrinimas atliekant būklės stebėjimo tyrimus.
- Gamybinės lentelės patikrinimas darbinis greitis.
- Greičio svyravimų nustatymas esant apkrovai.
- Calculating slydimo dažnis indukciniuose varikliuose.
3.2 Vibracijos analizės etapo nuoroda
Būtent dėl šios funkcijos optinis tachometras yra nepakeičiamas vibracijos specialistui. Sinchronizuodamas vibracijos signalo formą su impulsu, pasikartojančiu kartą per apsisukimą, analizatorius paverčia laiko uždelsimą fazės kampu:
- Jis užtikrina fazės sinchronizuotų matavimų paleidimą.
- Tai yra būtina, kad balansavimas, kur fazė nulemia kiekvieno kampinę padėtį korekcinis svoris.
- Tai leidžia stebėti užsakymus, kai naudojama kintamo greičio įranga.
- It supports Bode'o sklypas gaminimas paleidimo ir stabdymo metu.
3.3 Sinchroniniai matavimai
- Paleidžiant a stroboskopas todėl besisukantis ženklas atrodo sustingęs.
- Laiko srities sinchronizavimas Vidutiniškai atmesti nesinchroninius trukdžius.
- Mėginių ėmimas kartą per apsisukimą, skirtas užsakymų apdorojimui.
4. Advantages
Optinis metodas pelno pripažinimą dėl trijų savybių:
- Nekontaktinis veikimas: niekas neliečia besisukančios dalies, todėl nėra jokios trinties ar apkrovos ant veleno, jutiklis nenustato greičio ribos, o jutiklio elementas nesidėvi.
- Lengva naudoti: priklijuokite lipnios juostelės gabalėlį, nukreipkite ir išmatuokite – rezultatai gaunami akimirksniu, o prietaisas yra visiškai nešiojamas.
- Universalumas: Jis veikia praktiškai su bet kokiu besisukančiu objektu plačiame greičio diapazone, turi reguliuojamą darbo atstumą ir tinka tiek laikiniems matavimams, tiek nuolatinėms instaliacijoms.
5. Montavimas ir aplinkos veiksniai
Jei montuojate nuolatinę sistemą, pritvirtinkite jutiklį rekomenduojamu atstumu, jo optinę ašį išlyginkite statmenai velenui, atspindinčią juostelę pritvirtinkite lengvai pasiekiamoje vietoje, prireikus apsaugokite optiką nuo užteršimo uždengdami langeliu ir užtikrinkite galimybę reguliuoti atstumą bei kryptį. Yra keletas aplinkos veiksnių, kurie pablogina veikimą ir kuriems reikia skirti dėmesio:
- Aplinkos šviesa: stipri saulės šviesa gali užgožti jutiklį – naudokite infraraudonųjų spindulių šaltinį arba uždengite matuojamą objektą.
- Užterštumas: Optikos paviršiuje susikaupusios alyvos dulkės ir dulkės silpnina signalą.
- Vibracija: Tvirtai pritvirtinkite jutiklį taip, kad jis nevibruotų, palyginti su velenu.
- Temperatūra: neviršykite jutiklio darbinės temperatūros ribų, paprastai nuo −20 iki +60 °C.
6. Geriausia praktika ir problemų sprendimas
Norėdami gauti patikimus matavimus rankiniu būdu, atsiremkite į stabilų paviršių, nukreipkite prietaisą į atspindžiosios juostos centrą, laikykitės gamintojo rekomenduojamo atstumo, apsaugokite nuo ryškios šviesos ir atlikite kelis matavimus, kad įsitikintumėte, jog rezultatai yra nuoseklūs. Kai impulsas naudojamas kaip fazės atskaitos taškas, laikykite juostos padėtį 0° žyma – ją užsirašykite ir užfiksuokite – užtikrinkite stabilų, švarų signalą, patikrinkite, ar per vieną apsisukimą yra tik vienas impulsas, o jei kas nors atrodo abejotina, patikrinkite signalo formą osciloskope. Dažniausiai pasitaikančios gedimų priežastys ir jų paprasti sprendimai:
- No signal: patikrinkite atstumą iki objekto, nuvalykite optiką, įsitikinkite, kad juosta yra vietoje, ir patikrinkite bateriją.
- Nenuoseklusis rodmuo: sumažinti atstumą, patobulinti juostą ir apsaugoti nuo pašalinės šviesos.
- Keli impulsai (padvigubintas sūkių skaičius): pašalinkite nereikalingus lipnios juostos gabaliukus, griovelių atspindžius ar kitus atspindinčius žymes, dėl kurių kiekvienu apsisukimu sukeliamas antrasis impulsas.
Nešiojamajame balansavimo stende optinis tachometras nėra tik papildoma įranga, bet visos darbo eigos pagrindas. Balanset-1A, pavyzdžiui, yra komplektuojamas su optiniu lazeriniu tachometru, kurio veikimą sukelia nedidelis atspindžiosios juostelės gabalėlis; jis veikia esant 50–500 mm atstumui nuo paviršiaus ir 250–90 000 aps/min greičio diapazone; jo impulsas, generuojamas kartą per apsisukimą, suteikia fazės atskaitą, kurios programinei įrangai reikia norint apskaičiuoti kiekvieną balansavimo svarelį ir patikrinti likutinis disbalansas vėliau. Koncepciškai jis veikia kaip bekontaktis fotoelektrinis jutiklis ir atlieka tą pačią funkciją kaip nuolatinis įrenginys raktinis fazorius.
Optiniai tachometrai, ypač lazeriniai, tapo nepakeičiamais vibracijos analizės ir balansavimo įrankiais. Dėl bekontakčio veikimo, paprasto naudojimo, tikslumo ir dvigubos funkcijos – kaip greičio jutiklio ir fazės etalono – jie yra būtini įrankiai vibracijos specialistams, patikimumo inžinieriams ir techninės priežiūros specialistams, dirbantiems su besisukančia įranga gamybos vietoje.
