Memahami Penderia Fotoelektrik
Definisi: Apakah Pengesan Fotoelektrik?
Penderia fotoelektrik ialah peranti pengesan optik yang menggunakan sumber cahaya (LED, laser atau inframerah) dan pengesan foto untuk mengesan kehadiran, ketiadaan, atau kedudukan objek atau tanda melalui penghantaran cahaya, pantulan atau gangguan. Dalam aplikasi jentera berputar, penderia fotoelektrik berfungsi sebagai takometer mengesan kelajuan putaran aci, menyediakan denyutan pemasaan sekali setiap revolusi untuk fasa rujukan dalam balancing, dan dayakan fasor kunci fungsi untuk sistem perlindungan jentera kritikal.
Penderia fotoelektrik dinilai untuk operasi tanpa sentuhan, masa tindak balas yang cepat, imuniti terhadap medan magnet dan keupayaan untuk mengesan bahan bukan ferus, menjadikannya alat serba boleh untuk pengukuran kelajuan dan pengesan kedudukan merentas semua jenis peralatan berputar.
Mod Pengendalian
1. Pancaran Melalui (Mod Bertentangan)
- Konfigurasi: Sumber cahaya dan penerima dalam perumah berasingan menghadap satu sama lain
- Pengesanan: Objek mengganggu pancaran cahaya antara pemancar dan penerima
- Julat: Panjang (meter mungkin)
- Kebolehpercayaan: Tertinggi (paling kebal terhadap kotoran, variasi penjajaran)
- Application: Pengiraan bilah, pengesanan objek pada penghantar
2. Mod Reflektif
- Konfigurasi: Pemancar dan penerima dalam perumahan yang sama, reflektor bertentangan
- Pengesanan: Objek mengganggu laluan cahaya yang dipantulkan
- Julat: Sederhana (beberapa meter)
- Kemudahan: Pemasangan satu sisi
- Application: Pengiraan bahagian, pengesanan objek yang lebih besar
3. Mod Reflektif Meresap (Paling Biasa untuk Takometri)
- Konfigurasi: Pemancar dan penerima dalam perumahan yang sama
- Pengesanan: Pantulan dari permukaan sasaran secara langsung
- Julat: Pendek (biasanya 5-500 mm)
- Setup: Titik-dan-pengesan mudah
- Application: Pita reflektif pengesanan untuk kelajuan/fasa, takometer laser menggunakan ini
Aplikasi dalam Pemantauan Getaran
Pengukuran Kelajuan
- Kesan pita pemantul atau ciri aci sekali setiap revolusi
- Kira nadi untuk mengira RPM
- Pemantauan kelajuan berterusan
- Pengesahan kelajuan semasa pengukuran
Rujukan Fasa
- Nadi sekali per revolusi mentakrifkan rujukan 0°
- Kritikal untuk pengiraan mengimbangi
- Mendayakan ukuran terkunci fasa
- Menyegerakkan penjejakan pesanan
Fungsi Keyphasor
- Penderia fotoelektrik dipasang secara kekal sebagai fasor kekunci
- Mengesan tanda aci, slot, atau menampilkan setiap revolusi
- Menyediakan rujukan fasa untuk sistem proximity probe
- Penting untuk pemantauan jentera turbo (API 670)
Pencetusan Peristiwa
- Cetuskan pemerolehan data pada kedudukan aci tertentu
- Pencetus stroboskop untuk tontonan gerakan berhenti
- Segerakkan ukuran kepada putaran
Specifications
Masa Tindak Balas
- Mikrosaat kepada milisaat
- Mesti cukup laju untuk diukur kelajuan tertinggi
- Contoh: 10,000 RPM = 167 Hz → keperluan < 1ms tindak balas untuk nadi bersih
Jarak Penderiaan
- Jarak operasi minimum dan maksimum
- Berbeza mengikut model penderia dan pemantulan sasaran
- Biasa: 50-300 mm untuk mod meresap
Sumber Cahaya
- Merah Kelihatan: Penjajaran mudah, 630-670 nm
- Inframerah: Lebih baik dalam ambien terang, 850-950 nm
- Laser: Rasuk fokus, jarak yang lebih panjang, lebih tepat
Pemasangan
Kedudukan
- Serenjang dengan permukaan reflektif untuk isyarat terbaik
- Jarak yang sesuai mengikut spesifikasi
- Pemasangan stabil (getaran boleh menjejaskan sasaran)
- Dilindungi daripada kerosakan mekanikal
Persediaan Sasaran
- Sapukan pita pemantul pada lokasi yang sesuai
- Bersihkan permukaan aci terlebih dahulu
- Pastikan tanda tunggal setiap revolusi
- Sahkan tanda selamat dan tidak akan jatuh
Penjajaran
- Arahkan sensor pada tanda reflektif
- Sahkan isyarat stabil (penunjuk LED)
- Kedudukan kunci setelah dijajarkan
- Uji melalui putaran untuk mengesahkan pengesanan yang boleh dipercayai
Kelebihan
Bukan Kenalan
- Tiada geseran atau beban
- Selamat (tiada sentuhan dengan bahagian berputar)
- Berfungsi pada sebarang kelajuan
- Tiada pakai
Kemerdekaan Bahan
- Berfungsi pada bahan ferus dan bukan ferus
- Bekerja pada plastik, komposit, kayu
- Hanya memerlukan kontras optikal
Respon Cepat
- Sesuai untuk aplikasi berkelajuan tinggi
- Bersihkan nadi digital
- Masa yang tepat
Had
Kepekaan Persekitaran
- Cahaya persekitaran yang terang boleh mengganggu
- Debu, kabus minyak pada optik merendahkan prestasi
- Memerlukan pembersihan berkala
- Mungkin memerlukan perumahan pelindung dalam persekitaran yang keras
Penjajaran Kritikal
- Mesti mengekalkan matlamat pada sasaran
- Getaran atau pengendapan boleh salah jajaran
- Memerlukan pemasangan yang stabil
Tanggungan Sasaran
- Memerlukan tanda atau objek reflektif
- Perubahan reflektif mempengaruhi prestasi
- Pita boleh mengelupas
Penderia fotoelektrik ialah peranti pengesanan optik serba boleh yang penting untuk pengukuran kelajuan bukan sentuhan dan rujukan fasa dalam analisis getaran dan pemantauan jentera. Gabungan tindak balas pantas, kebebasan bahan dan operasi tanpa sentuhan menjadikan mereka sesuai untuk aplikasi takometer, melengkapkan penderia getaran dalam sistem pemantauan dan pengimbangan keadaan yang komprehensif.