Fotoelektrisko sensoru izpratne
Definīcija: Kas ir fotoelektriskais sensors?
Fotoelektriskais sensors ir optiska noteikšanas ierīce, kas izmanto gaismas avotu (LED, lāzeru vai infrasarkano staru) un fotodetektoru, lai noteiktu objektu vai zīmju klātbūtni, neesamību vai pozīciju, izmantojot gaismas caurlaidību, atstarošanos vai pārtraukumus. Rotējošo mašīnu lietojumos fotoelektriskie sensori kalpo kā tahometri nosakot vārpstas griešanās ātrumu, nodrošina vienu reizi apgriezienā esošus laika impulsus fāze atsauce līdzsvarošana, un iespējojiet atslēgas fāzētājs kritisko mašīnu aizsardzības sistēmu funkcionalitāte.
Fotoelektriskie sensori tiek novērtēti to bezkontakta darbības, ātrā reakcijas laika, imunitātes pret magnētiskajiem laukiem un spējas noteikt krāsainos metālus, padarot tos par daudzpusīgiem instrumentiem ātruma mērīšanai un pozīcijas noteikšanai visu veidu rotējošās iekārtās.
Darbības režīmi
1. Caurlaides stars (pretējais režīms)
- Konfigurācija: Gaismas avots un uztvērējs atsevišķos korpusos, kas vērsti viens pret otru
- Atklāšana: Objekts pārtrauc gaismas staru starp raidītāju un uztvērēju
- Diapazons: Garums (iespējami metri)
- Uzticamība: Augstākais (visvairāk aizsargāts pret netīrumiem, izlīdzināšanas izmaiņām)
- Pieteikums: Lāpstiņu skaitīšana, objektu noteikšana uz konveijeriem
2. Atstarojošais režīms
- Konfigurācija: Raidītājs un uztvērējs vienā korpusā, atstarotājs pretī
- Atklāšana: Objekts pārtrauc atstarotās gaismas ceļu
- Diapazons: Vidējs (vairāki metri)
- Ērtības: Vienpusēja uzstādīšana
- Pieteikums: Detaļu skaitīšana, lielāku objektu noteikšana
3. Difūzais atstarošanas režīms (visizplatītākais tahometrijā)
- Konfigurācija: Raidītājs un uztvērējs vienā korpusā
- Atklāšana: Atstarošanās tieši no mērķa virsmas
- Diapazons: Īss (parasti 5–500 mm)
- Iestatīšana: Vienkārša pavērsiena un noteikšana
- Pieteikums: Atstarojošā lente ātruma/fāzes noteikšanai, lāzera tahometri izmanto šo
Vibrācijas monitoringa pielietojumi
Ātruma mērīšana
- Atstarojošās lentes vai vārpstas elementu noteikšana vienu reizi apgriezienā
- Skaitīt impulsus, lai aprēķinātu RPM
- Nepārtraukta ātruma kontrole
- Ātruma pārbaude mērījumu laikā
Fāzes atsauce
- Vienreiz apgriezienā impulss nosaka 0° atskaites punktu
- Kritiski svarīgi balansēšanas aprēķiniem
- Nodrošina fāzes fiksācijas mērījumus
- Sinhronizē pasūtījumu izsekošanu
Taustiņu sensora funkcija
- Pastāvīgi uzstādīts fotoelektriskais sensors kā atslēgas fāzētājs
- Nosaka vārpstas atzīmi, rievu vai citu elementu katrā apgriezienā
- Nodrošina fāzes atskaites punktu tuvuma zondēšanas sistēmām
- Būtiski nepieciešams turbokompresoru uzraudzībai (API 670)
Notikumu aktivizēšana
- Datu iegūšanas aktivizēšana noteiktās vārpstas pozīcijās
- Trigeris stroboskops apstādinātas kustības skatīšanai
- Sinhronizēt mērījumus ar rotāciju
Specifikācijas
Atbildes laiks
- Mikrosekundes uz milisekundēm
- Jābūt pietiekami ātram, lai sasniegtu maksimālo izmērīto ātrumu
- Piemērs: 10 000 apgr./min = 167 Hz → nepieciešams < 1 ms reakcijas laiks tīram impulsam
Uztveršanas attālums
- Minimālais un maksimālais darbības attālums
- Atšķiras atkarībā no sensora modeļa un mērķa atstarošanas spējas
- Tipiski: 50–300 mm difūzajam režīmam
Gaismas avots
- Redzams sarkans: Vienkārša izlīdzināšana, 630–670 nm
- Infrasarkanais: Labāk spilgtā apkārtējā vidē, 850–950 nm
- Lāzers: Fokusēts stars, lielāks darbības rādiuss, precīzāks
Uzstādīšana
Pozicionēšana
- Perpendikulāri atstarojošajai virsmai, lai nodrošinātu vislabāko signālu
- Atbilstošs attālums saskaņā ar specifikācijām
- Stabils stiprinājums (vibrācija var ietekmēt mērķēšanu)
- Aizsargāts no mehāniskiem bojājumiem
Mērķa sagatavošana
- Uzklājiet atstarojošo lenti piemērotā vietā
- Vispirms notīriet vārpstas virsmu
- Nodrošiniet vienu atzīmi katrā apgriezienā
- Pārliecinieties, ka zīme ir droša un nenokrīt
Izlīdzināšana
- Pavērsiet sensoru pret atstarojošo atzīmi
- Pārbaudiet stabilu signālu (LED indikators)
- Bloķēt pozīciju pēc izlīdzināšanas
- Pārbaudiet, izmantojot rotāciju, lai pārliecinātos par uzticamu noteikšanu
Priekšrocības
Bezkontakta
- Nav berzes vai slodzes
- Drošs (nav saskares ar rotējošām detaļām)
- Darbojas jebkurā ātrumā
- Nav nodiluma
Materiālā neatkarība
- Darbojas ar melnajiem un krāsainajiem metāliem
- Darbojas ar plastmasu, kompozītmateriāliem, koku
- Nepieciešams tikai optiskais kontrasts
Ātra atbilde
- Piemērots ātrgaitas lietojumprogrammām
- Tīri digitālie impulsi
- Precīzs laiks
Ierobežojumi
Vides jutīgums
- Spilgta apkārtējā gaisma var traucēt
- Putekļi un eļļas migla uz optikas pasliktina veiktspēju
- Nepieciešama periodiska tīrīšana
- Var būt nepieciešams aizsargapvalks skarbos apstākļos
Izlīdzināšana ir kritiska
- Jātur mērķis
- Vibrācija vai nosēšanās var izraisīt nepareizu izlīdzināšanu
- Nepieciešama stabila montāža
Atkarīgs no mērķa
- Nepieciešama atstarojoša zīme vai objekts
- Atstarojamības izmaiņas ietekmē veiktspēju
- Lente var lobīties
Fotoelektriskie sensori ir daudzpusīgas optiskās noteikšanas ierīces, kas ir būtiskas bezkontakta ātruma mērīšanai un fāzes atskaitei vibrācijas analīzē un mašīnu uzraudzībā. To ātrās reaģēšanas, materiāla neatkarības un bezkontakta darbības kombinācija padara tos ideāli piemērotus tahometra lietojumiem, papildinot vibrācijas sensorus visaptverošās stāvokļa uzraudzības un balansēšanas sistēmās.