Forstå fotoelektriske sensorer
Definisjon: Hva er en fotoelektrisk sensor?
Fotoelektrisk sensor er en optisk deteksjonsenhet som bruker en lyskilde (LED, laser eller infrarød) og fotodetektor for å registrere tilstedeværelsen, fraværet eller posisjonen til objekter eller merker gjennom lysoverføring, refleksjon eller avbrudd. I roterende maskineriapplikasjoner fungerer fotoelektriske sensorer som turtellere detektere akselrotasjonshastighet, gi tidspulser én gang per omdreining for fase referanse i balansering, og aktiver nøkkelfase funksjonalitet for kritiske maskinbeskyttelsessystemer.
Fotoelektriske sensorer er verdsatt for sin berøringsfrie drift, raske responstid, immunitet mot magnetfelt og evne til å oppdage ikke-jernholdige materialer, noe som gjør dem til allsidige verktøy for hastighetsmåling og posisjonsregistrering på tvers av alle typer roterende utstyr.
Driftsmoduser
1. Gjennomstråle (motsatt modus)
- Konfigurasjon: Lyskilde og mottaker i separate hus vendt mot hverandre
- Oppdagelse: Objektet avbryter lysstrålen mellom sender og mottaker
- Spekter: Lang (meter mulig)
- Pålitelighet: Høyest (mest immun mot smuss, justeringsvariasjoner)
- Søknad: Bladtelling, objektdeteksjon på transportbånd
2. Retroreflektiv modus
- Konfigurasjon: Sender og mottaker i samme hus, reflektor motsatt
- Oppdagelse: Objektet avbryter den reflekterte lysbanen
- Spekter: Moderat (flere meter)
- Bekvemmelighet: Enkeltsidig installasjon
- Søknad: Deltelling, deteksjon av større objekter
3. Diffus reflekterende modus (vanligst for takometri)
- Konfigurasjon: Sender og mottaker i samme hus
- Oppdagelse: Refleksjon direkte fra måloverflaten
- Spekter: Kort (typisk 5–500 mm)
- Oppsett: Enkel pek-og-finn-metode
- Søknad: Refleksbånd deteksjon for hastighet/fase, laserturtellere bruker dette
Bruksområder innen vibrasjonsovervåking
Hastighetsmåling
- Oppdag reflekterende tape eller akselegenskaper én gang per omdreining
- Tell pulser for å beregne turtall
- Kontinuerlig hastighetsovervåking
- Hastighetsverifisering under målinger
Fasereferanse
- En puls per omdreining definerer 0° referanse
- Kritisk for å balansere beregninger
- Muliggjør faselåste målinger
- Synkroniserer ordresporing
Keyfasor-funksjon
- Permanent installert fotoelektrisk sensor som nøkkelfasesensor
- Registrerer akselmerke, spor eller funksjon ved hver omdreining
- Gir fasereferanse for nærhetsprobesystemer
- Essensielt for overvåking av turbomaskiner (API 670)
Hendelsesutløsende
- Utløs datainnsamling ved spesifikke akselposisjoner
- Avtrekker stroboskop for stopp-motion-visning
- Synkroniser målinger med rotasjon
Spesifikasjoner
Responstid
- Mikrosekunder til millisekunder
- Må være rask nok for høyeste målte hastighet
- Eksempel: 10 000 o/min = 167 Hz → trenger < 1 ms respons for ren puls
Føleavstand
- Minimum og maksimal driftsavstand
- Varierer etter sensormodell og målrefleksjonsevne
- Typisk: 50–300 mm for diffus modus
Lyskilde
- Synlig rødt: Enkel justering, 630–670 nm
- Infrarød: Bedre i lyse omgivelser, 850–950 nm
- Laser: Fokusert stråle, lengre rekkevidde, mer presis
Installasjon
Posisjonering
- Vinkelrett på den reflekterende overflaten for best signal
- Passende avstand i henhold til spesifikasjonene
- Stabil montering (vibrasjon kan påvirke siktingen)
- Beskyttet mot mekanisk skade
Målforberedelse
- Fest refleksbånd på et passende sted
- Rengjør akseloverflaten først
- Sørg for ett enkelt merke per omdreining
- Bekreft at merket er sikkert og ikke faller av
Justering
- Sikt sensoren mot det reflekterende merket
- Bekreft stabilt signal (LED-indikator)
- Lås posisjonen når den er justert
- Test gjennom rotasjon for å bekrefte pålitelig deteksjon
Fordeler
Ikke-kontakt
- Ingen friksjon eller belastning
- Sikker (ingen kontakt med roterende deler)
- Fungerer med alle hastigheter
- Ingen slitasje
Materiell uavhengighet
- Arbeider med jernholdige og ikke-jernholdige materialer
- Fungerer på plast, kompositter og tre
- Krever kun optisk kontrast
Rask respons
- Egnet for høyhastighetsapplikasjoner
- Rene digitale pulser
- Nøyaktig timing
Begrensninger
Miljøfølsomhet
- Sterkt omgivelseslys kan forstyrre
- Støv og oljetåke på optikken forringer ytelsen
- Krever periodisk rengjøring
- Kan trenge beskyttende bolig i tøffe miljøer
Kritisk justering
- Må holde siktet mot målet
- Vibrasjon eller setting kan føre til feiljustering
- Krever stabil montering
Målavhengig
- Krever reflekterende merke eller gjenstand
- Endringer i refleksjon påvirker ytelsen
- Tapen kan flasse av
Fotoelektriske sensorer er allsidige optiske deteksjonsenheter som er essensielle for berøringsfri hastighetsmåling og fasereferanse i vibrasjonsanalyse og maskinovervåking. Kombinasjonen av rask respons, materialuavhengighet og berøringsfri drift gjør dem ideelle for turtellerapplikasjoner, og komplementerer vibrasjonssensorer i omfattende tilstandsovervåkings- og balanseringssystemer.
 
									 
									 
									 
									 
									 
									