Optisko tahometru izpratne
An optiskais tahometrs ir bezkontakta ātruma mērīšanas ierīce, kas izmanto gaismu — redzamu LED, lāzeru vai infrasarkano starojumu — kopā ar fotodetektoru, lai noteiktu rotāciju, vai nu atklājot atspulgus no vārpstas, kas apzīmēta ar atstarojoša lente vai uztverot gaismas stara pārtraukumu. Tā vienlaicīgi veic divus uzdevumus: ziņo par rotācijas ātrumu RPM, un nodrošina vienu impulsu uz revolūciju kā fāze atsauce vibrācijas analīze, lauka balansēšanaun pasūtījumu izsekošana. Termins aptver gan rokas lāzera ierīces — visizplatītāko veidu — gan stacionāri uzstādītus optiskos sensorus, kas veidoti uz dažādu gaismas avotu bāzes. Optiskie tahometri ir cieši saistīti ar lāzera tahometri, taču optiskā kategorija ir plašāka, iekļaujot arī ne-lāzera gaismas avotus.
1. Optisko tahometru veidi
1.1 Reflektējošais tips (visvairāk izplatīts)
- Gaismas avots un detektors atrodas vienā korpusā.
- Ierīce nosaka gaismu, kas atstarojas no atstarojošas lentes strīpas uz vārpstas.
- Tā darbojas dažādos attālumos, parasti 50–500 mm.
- Rokas lāzera tahometri izmanto šo metodi.
- Vienkārša, ērta un pārnēsājama — ideāli piemērota pārbaudēm uz vietas.
1.2 Caurstarojuma tips
- Gaismas avots un detektors ir atsevišķas vienības, kas novietotas viena pret otru.
- Rotējošais objekts pārtrauc staru, griežoties.
- Katrs asmens, spieķis vai elements, kas šķērso staru, rada impulsu.
- Tas ļauj izmērīt vairākus impulsus uz revolūciju pēc vajadzības.
- Izplatīts stacionāri uzstādītās sistēmās.
1.3 Optiskās šķiedras tips
- Gaisma tiek pārraidīta un uztverata caur optiskās šķiedras kabeļiem.
- Elektronika atrodas attālināti no mērīšanas vietas.
- Noderīgs ierobežotās telpās, augsta elektromagnētiskā traucējuma apstākļos vai sprādzienbīstamā vidē.
- Būtiski drošas versijas ir pieejamas bīstamām zonām.
2. Gaismas avoti
Emitera izvēle nosaka darba attālumu, punkta izmēru un imunitāti pret apkārtējās vides gaismu.
- Lāzers (sarkans vai infrasarkanais): saskaņota, fokusēta stara, kas nodrošina lielu darba attālumu un mazu punktu precīzai pozicionēšanai — vislabākā veiktspēja un parastā izvēle rokas ierīcēs.
- LED (redzams vai infrasarkanais): nesaskaņota gaisma ar īsāku darba attālumu un lielāku punktu, taču zemākām izmaksām; plaši izmantota pastāvīgi uzstādītos sensoros.
- Infrasarkanā (IR): acij neredzama, mazāk ietekmēta no apkārtējās vides gaismas un tāpēc piemērotāka spilgtā vidē, ar drošības priekšrocību — nav redzama lāzera stara.
3. Pieteikumi
3.1 Ātruma mērīšana
- Ātras RPM pārbaudes stāvokļa monitoringa apsekošanas laikā.
- Tehniskās plāksnes pārbaude darba ātrums.
- Ātruma variācijas noteikšana pie slodzes.
- Calculating slīdēšanas frekvence asinhronos motoros.
3.2 Vibrācijas analīzes fāzes atskaite
Šī ir loma, kas padara optisko tahometru neaizstājamu vibrācijas speciālistam. Sinhronizējot vibrācijas viļņformu ar vienu impulsu katrai apgriezienreizei, analizators pārvērš aizkavi fāzes leņķī:
- Tas nodrošina trigeri fāzes sinhronizētiem mērījumiem.
- Tas ir būtisks līdzsvarošana, kur fāze nosaka katra leņķisko pozīciju korekcijas svars.
- Tas iespējo kārtas izsekošanu mainīgas ātruma iekārtās.
- It supports Bodes diagramma ģenerēšana palaišanas un nostrādāšanas laikā.
3.3 Sinhronizēti mērījumi
- Aktivizējot stroboskops tāpēc griežošā atzīme parādās sasalusi.
- Laika domēna sinhronizēšana averaging lai noraidītu nesinhronos troksni.
- Viena apgrieziena paraugošana kārtas bāzes apstrādei.
4. Advantages
Optiskā pieeja nopelna savu vietu ar trim īpašībām:
- Bezkontakta darbība: nekas nepieskaras rotējošajai daļai, tāpēc nav berzes vai slodzes uz vārpstas, sensors neuzliek ātruma ierobežojumu un sensora elements nenolietojas.
- Lietošanas ērtums: uzlieciet lentes joslu, pavērsiet un izmēriet — rezultāti ir tūlītēji un instruments ir pilnībā pārnēsājams.
- Daudzpusība: tas darbojas ar praktiski jebkuru rotējošu objektu plašā ātrumu diapazonā, ar regulējamu darba attālumu, un ir piemērots gan pagaidu apsekojumiem, gan pastāvīgai uzstādīšanai.
5. Uzstādīšana un vides faktori
Pastāvīgai uzstādīšanai stipriniet sensoru ieteicamajā attālumā, novietojiet tā optisko asi perpendikulāri vārpstai, uzlieciet atstarojošo lenti pieejamā vietā, ja nepieciešams, aizsargājiet optiku no piesārņojuma ar logu un nodrošiniet attāluma un mērķēšanas regulēšanas iespēju. Vairāki vides faktori pasliktina veiktspēju un si prasa uzmanību:
- Apkārtējā gaisma: spilgta saules gaisma var pārsātināt detektoru — izmantojiet IS avotu vai aizēnojiet mērķi.
- Piesārņojums: eļļas migla un putekļi uz optikas vājina signālu.
- Vibrācija: stipriniet sensoru droši, lai tas nevibr�tu attiecībā pret vārpstu.
- Temperatūra: nepārsniedziet sensora nominālās vērtības, parasti −20 līdz +60 °C.
6. Labākā prakse un problēmu novēršana
Lai iegūtu uzticamus rokas mērījumus, balstieties pret stabilu virsmu, mērķējiet uz atstarojošās lentes centru, ievērojiet ražotāja ieteikto attālumu, aizsargājieties no spilgtas gaismas un veiciet vairākus mērījumus, lai pārbaudītu konsekvenci. Ja impulss tiek izmantots kā fāzes atsauce, uzskatiet lentes pozīciju par 0° atzīmi — atzīmējiet un dokumentējiet to — nodrošiniet stabilu, tīru signālu, pārbaudiet vienu impulsu vienā apgriezienā un, ja kaut kas šķiet apšaubāms, pārbaudiet signālformu ar osciloskopu. Biežākās kļūmes atbilst vienkāršiem labojumiem:
- No signal: pārbaudiet uzstādīšanas attālumu, notīriet optiku, pārliecinieties, ka lente ir klāt, un pārbaudiet akumulatoru.
- Nestabils rādījums: samaziniet attālumu, uzlabojiet lenti un aizsargājieties no nevēlamas gaismas.
- Vairāki impulsi (dubultots RPM): noņemiet papildu lentes gabalus, atslēgu spraugu atspīdumus vai citas atstarojošas atzīmes, kas izraisa otru impulsu vienā apgriezienā.
Pārnēsājamā balansēšanas iekārtā optiskais tahometrs nav papildaprīkojums, bet gan visa darbplūsmas laika pamats. Iekārta Balanset-1A, piemēram, tiek piegādāta ar optisko lāzertahometru, kas tiek aktivizēts no neliela atstarojošās lentes gabala, darbojoties 50–500 mm attālumā diapazonā no 250 līdz 90 000 apgr./min.; tā vienu reizi vienā apgriezienā ģenerētais impulss nodrošina fāzes atsauci, kas programmatūrai nepieciešama, lai aprēķinātu katru balansēšanas svaru un pārbaudītu atlikušais disbalanss pēc tam. Konceptuāli tas darbojas kā bezkontakta fotoelektriskais sensors un pilda to pašu funkciju kā pastāvīgi uzstādīts atslēgas fāzētājs.
Optiskie tahometri — īpaši lāzera tipa — ir kļuvuši neaizstājami vibrācijas analīzē un balansēšanā. To bezkontakta darbība, lietošanas ērtums, precizitāte un dubultā funkcija — gan ātruma sensors, gan fāzes atsauce — padara tos par būtiskiem rīkiem vibrācijas speciālistiem, uzticamības inženieriem un tehniskās apkopes tehniķiem, kas strādā ar rotējošām iekārtām uz vietas.
