Fotoelektrinių jutiklių supratimas
Apibrėžimas: Kas yra fotoelektrinis jutiklis?
Fotoelektrinis jutiklis yra optinis aptikimo įtaisas, kuris naudoja šviesos šaltinį (LED, lazerį arba infraraudonųjų spindulių) ir fotodetektorių, kad aptiktų objektų ar žymių buvimą, nebuvimą ar padėtį per šviesos pralaidumą, atspindėjimą arba pertraukimą. Besisukančių mašinų taikymuose fotoelektriniai jutikliai atlieka... tachometrai aptikdami veleno sukimosi greitį, pateikite vieną kartą per apsisukimą siunčiamus laiko impulsus fazė nuoroda balansavimas, ir įgalinti keyphasor kritinių mašinų apsaugos sistemų funkcionalumas.
Fotoelektriniai jutikliai vertinami dėl savo bekontakčio veikimo, greito reagavimo laiko, atsparumo magnetiniams laukams ir gebėjimo aptikti spalvotuosius metalus, todėl jie yra universalūs įrankiai greičio matavimui ir padėties nustatymui visų tipų besisukančioje įrangoje.
Veikimo režimai
1. Tolinamasis spindulys (priešingas režimas)
- Konfigūracija: Šviesos šaltinis ir imtuvas atskiruose korpusuose, nukreiptuose vienas į kitą
- Aptikimas: Objektas pertraukia šviesos spindulį tarp skleidėjo ir imtuvo
- Diapazonas: Ilgis (galimi metrai)
- Patikimumas: Aukščiausias (labiausiai atsparus nešvarumams, lygiavimo skirtumams)
- Taikymas: Peilių skaičiavimas, objektų aptikimas ant konvejerių
2. Atspindintis režimas
- Konfigūracija: Skleidėjas ir imtuvas tame pačiame korpuse, reflektorius priešingoje pusėje
- Aptikimas: Objektas pertraukia atspindėtos šviesos kelią
- Diapazonas: Vidutinis (keli metrai)
- Patogumas: Vienpusis montavimas
- Taikymas: Dalių skaičiavimas, didesnių objektų aptikimas
3. Difuzinio atspindžio režimas (dažniausiai naudojamas tachometrijai)
- Konfigūracija: Siųstuvas ir imtuvas tame pačiame korpuse
- Aptikimas: Atspindys nuo taikinio paviršiaus tiesiai
- Diapazonas: Trumpas (paprastai 5–500 mm)
- Nustatymas: Paprastas nukreipimas ir aptikimas
- Taikymas: Atspindinti juosta greičio/fazės aptikimas, lazeriniai tachometrai naudoja tai
Vibracijos stebėjimo taikymas
Greičio matavimas
- Aptikti šviesą atspindinčios juostos arba veleno ypatybes vieną kartą per apsisukimą
- Skaičiuokite impulsus, kad apskaičiuotumėte RPM
- Nuolatinis greičio stebėjimas
- Greičio patikrinimas matavimų metu
Fazės nuoroda
- Vieną kartą per apsisukimą gaunamas impulsas apibrėžia 0° atskaitos tašką
- Svarbus balansavimo skaičiavimams
- Įgalina fazės fiksavimo matavimus
- Sinchronizuoja užsakymų sekimą
Keyphasor funkcija
- Stacionariai sumontuotas fotoelektrinis jutiklis kaip pagrindinis fazorius
- Aptinka veleno žymę, griovelį ar ypatybę kiekvieno apsisukimo metu
- Pateikia fazės atskaitos tašką artumo zondavimo sistemoms
- Būtinas turbokompresorių stebėjimui (API 670)
Įvykio suaktyvinimas
- Duomenų rinkimo paleidimas konkrečiose veleno padėtyse
- Trigeris stroboskopas sustabdyto kadro peržiūrai
- Sinchronizuokite matavimus su sukimu
Specifikacijos
Atsakymo laikas
- Mikrosekundės į milisekundes
- Turi būti pakankamai greitas, kad būtų galima išmatuoti didžiausią greitį
- Pavyzdys: 10 000 aps./min. = 167 Hz → reikia < 1 ms atsakas švariam impulsui
Jutimo atstumas
- Minimalus ir maksimalus veikimo atstumas
- Priklauso nuo jutiklio modelio ir taikinio atspindžio gebos
- Tipinis: 50–300 mm difuziniam režimui
Šviesos šaltinis
- Matoma raudona: Lengvas lygiavimas, 630–670 nm
- Infraraudonųjų spindulių: Geriau šviesioje aplinkoje, 850–950 nm
- Lazeris: Fokusuotas spindulys, ilgesnis atstumas, tikslesnis
Įrengimas
Padėties nustatymas
- Statmenai atspindinčiam paviršiui, kad signalas būtų geriausias
- Tinkamas atstumas pagal specifikacijas
- Stabilus tvirtinimas (vibracija gali paveikti taikymą)
- Apsaugota nuo mechaninių pažeidimų
Taikinio paruošimas
- Tinkamoje vietoje užklijuokite šviesą atspindinčią juostelę
- Pirmiausia nuvalykite veleno paviršių
- Užtikrinkite vieną žymę per apsisukimą
- Patikrinkite, ar žymė tvirtai pritvirtinta ir nenukris
Lygiavimas
- Nukreipkite jutiklį į atspindinčią žymę
- Patikrinkite stabilų signalą (LED indikatorius)
- Užfiksavimo padėtis, kai ji sulygiuota
- Patikrinkite sukimosi būdu, kad patikrintumėte patikimą aptikimą
Privalumai
Bekontaktis
- Nėra trinties ar apkrovos
- Saugus (nėra sąlyčio su besisukančiomis dalimis)
- Veikia bet kokiu greičiu
- Be nusidėvėjimo
Materialinė nepriklausomybė
- Dirba su juodaisiais ir spalvotaisiais metalais
- Veikia su plastiku, kompozitais, mediena
- Reikia tik optinio kontrasto
Greitas atsakas
- Tinka didelio greičio taikymams
- Švarūs skaitmeniniai impulsai
- Tikslus laikas
Apribojimai
Aplinkos jautrumas
- Ryški aplinkos šviesa gali trukdyti
- Dulkės, alyvos rūkas ant optikos pablogina jos veikimą
- Reikalingas periodiškas valymas
- Gali prireikti apsauginio korpuso atšiauriomis sąlygomis
Išlyginimas kritinis
- Reikia išlaikyti tikslą
- Vibracija arba slūgimas gali iškreipti padėtį
- Reikalingas stabilus tvirtinimas
Priklauso nuo taikinio
- Reikalingas šviesą atspindintis ženklas arba objektas
- Atspindumo pokyčiai veikia našumą
- Lipni juosta gali nulupti
Fotoelektriniai jutikliai yra universalūs optiniai aptikimo įtaisai, būtini nekontaktiniam greičio matavimui ir fazės etalonui vibracijos analizėje ir mašinų stebėjime. Dėl greito reagavimo, medžiagos nepriklausomumo ir bekontakčio veikimo jie idealiai tinka tachometrų taikymams, papildydami vibracijos jutiklius išsamiose būklės stebėjimo ir balansavimo sistemose.