Inzicht in optische tachometers
Een optische toerenteller is een contactloos snelheidsmeetinstrument dat licht gebruikt - een zichtbare LED, een laser of infrarood - samen met een fotodetector om rotatie te detecteren, ofwel door reflecties te detecteren van een as gemarkeerd met reflecterende tape of door de onderbreking van een lichtstraal waar te nemen. Hij doet twee dingen tegelijk: hij rapporteert de rotatiesnelheid in RPM en hij levert een timingpuls die één keer per omwenteling wordt gebruikt als de fase referentie in trillingsanalyse, veldbalancering, En bestelling volgen. De term dekt zowel handheld lasereenheden - het meest voorkomende type - als permanent geïnstalleerde optische sensoren die rond verschillende lichtbronnen zijn gebouwd. Optische tachometers zijn nauw verwant aan lasertachometers, Maar de optische categorie is breder en omvat ook niet-laser lichtbronnen.
1. Soorten optische toerentellers
1.1 Reflecterend type (meest voorkomend)
- Lichtbron en detector delen één behuizing.
- Het apparaat detecteert licht dat gereflecteerd wordt door een strook reflecterende tape op de as.
- Het werkt op verschillende afstandsafstanden, meestal 50-500 mm.
- Handheld lasertachometers gebruiken deze methode.
- Eenvoudig, handig en draagbaar - ideaal voor walk-up controles.
1.2 Doorliggend type
- Lichtbron en detector zijn aparte eenheden die tegenover elkaar staan.
- Het roterende object onderbreekt de straal terwijl het draait.
- Elk blad, elke spaak of elk element dat de straal kruist, creëert een puls.
- Dit maakt metingen met meerdere pulsen per omwenteling mogelijk indien gewenst.
- Gebruikelijk in vast geïnstalleerde systemen.
1.3 Glasvezeltype
- Licht wordt verzonden en ontvangen via glasvezelkabels.
- De elektronica bevindt zich ver van het meetpunt.
- Nuttig in kleine ruimtes, hoge elektromagnetische interferentie of explosieve omgevingen.
- Intrinsiek veilige versies zijn beschikbaar voor gevaarlijke gebieden.
2. Lichtbronnen
De keuze van de emitter bepaalt de werkafstand, spotgrootte en ongevoeligheid voor omgevingslicht.
- Laser (rood of IR): een coherente, gerichte bundel met een lange werkafstand en een kleine spot voor nauwkeurige positionering - de beste prestaties en de gebruikelijke keuze in handheld units.
- LED (zichtbaar of IR): Onsamenhangend licht met een kortere werkafstand en grotere spot, maar lagere kosten; gebruikelijk in vast geïnstalleerde sensoren.
- Infrarood (IR): onzichtbaar voor het oog, minder beïnvloed door omgevingslicht en daarom beter in lichte omgevingen, met het veiligheidsvoordeel van geen zichtbare laserstraal.
3. Toepassingen
3.1 Snelheidsmeting
- Snelle toerentalcontroles tijdens conditiecontroles.
- Typeplaatje controleren bedrijfssnelheid.
- Snelheidsvariatie onder belasting detecteren.
- berekenen slipfrequentie in inductiemotoren.
3.2 Referentie trillingsanalysefase
Dit is de rol die de optische tachometer onmisbaar maakt voor een trillingsspecialist. Door de trillingsgolfvorm af te zetten tegen de puls die één keer per omwenteling wordt uitgezonden, zet de analysator een vertraging om in een fasehoek:
- Het geeft de trigger voor fasevergrendelde metingen.
- Het is essentieel voor balanceren, waarbij fase de hoekpositie van elke correctiegewicht.
- Het maakt ordertracering op apparatuur met variabele snelheid mogelijk.
- Het ondersteunt Bode-plot generatie tijdens opstarten en coastdown.
3.3 Synchrone metingen
- Een stroboscoop zodat een roterende markering bevroren verschijnt.
- Tijddomein synchroniseren middeling om niet-synchrone ruis te verwerpen.
- Eenmalige bemonstering per omwenteling voor verwerking op basis van volgorde.
4. Voordelen
De optische benadering verdient haar plaats door drie kwaliteiten:
- Contactloze werking: Niets raakt het roterende deel, dus er is geen wrijving of belasting op de as, geen snelheidslimiet opgelegd door de sensor en geen slijtage van een sensorelement.
- Gebruiksgemak: Breng een strook tape aan, richt en meet - de resultaten zijn direct en het instrument is volledig draagbaar.
- Veelzijdigheid: Het werkt op vrijwel elk roterend object over een breed snelheidsbereik, met een instelbare werkafstand, en is geschikt voor zowel tijdelijke onderzoeken als permanente installaties.
5. Installatie en omgevingsfactoren
Voor een permanente installatie monteer je de sensor op de aanbevolen afstand, lijn je de optische as loodrecht uit op de as, breng je de reflecterende tape aan op een toegankelijke plaats, bescherm je de optiek tegen vervuiling met een venster indien nodig en zorg je voor afstelling voor afstand en richten. Verschillende omgevingsfactoren verminderen de prestaties en verdienen aandacht:
- Omgevingslicht: Fel zonlicht kan de detector overspoelen - gebruik een IR-bron of scherm het doel af.
- Besmetting: Olienevel en stof op de optiek verzwakken het signaal.
- Trilling: Monteer de sensor stevig zodat hij niet trilt ten opzichte van de as.
- Temperatuur: binnen de nominale waarde van de sensor blijven, meestal -20 tot +60 °C.
6. Beste praktijken en probleemoplossing
Voor betrouwbare metingen met de hand moet u zich schrap zetten tegen een stabiel oppervlak, richten op het midden van de reflecterende tape, de door de fabrikant aanbevolen afstand aanhouden, afgeschermd zijn van fel licht en meerdere metingen doen om de consistentie te bevestigen. Wanneer de puls gebruikt wordt als fasereferentie, behandel de positie van de tape dan als de 0° markering - noteer en documenteer dit - zorg voor een stabiel, schoon signaal, controleer of er een enkele puls per omwenteling is en controleer de golfvorm op een oscilloscoop als er iets twijfelachtigs uitziet. De meest voorkomende fouten zijn eenvoudig te verhelpen:
- Geen signaal: Controleer de afstand, maak de optiek schoon, controleer of de tape aanwezig is en controleer de batterij.
- Instabiele lezing: verklein de afstand, verbeter de tape en bescherm tegen strooilicht.
- Meerdere pulsen (verdubbeld toerental): verwijder extra stukjes tape, glimmende spiebanen of andere reflecterende markeringen die een tweede puls per omwenteling afgeven.
Op een draagbare balancer is de optische tachometer geen accessoire, maar de ruggengraat van de hele workflow. De Balans-1a, wordt bijvoorbeeld geleverd met een optische lasertachometer die wordt geactiveerd door een klein stukje reflecterende tape en die werkt op een afstand van 50-500 mm in een bereik van 250-90.000 tpm. De puls die één keer per omwenteling wordt gegeven, levert de fasereferentie die de software nodig heeft om elk balansgewicht te berekenen en om de nauwkeurigheid van het gewicht te controleren. resterende onbalans daarna. Conceptueel gedraagt het zich als een contactloze foto-elektrische sensor en heeft dezelfde functie als een permanent geïnstalleerde sleutelfase.
Optische tachometers - vooral lasertypes - zijn onmisbaar geworden bij trillingsanalyse en balanceren. Hun contactloze werking, gebruiksgemak, nauwkeurigheid en dubbele functie als snelheidssensor en fasereferentie maken ze tot essentiële instrumenten voor trillingsspecialisten, betrouwbaarheidsingenieurs en onderhoudstechnici die in het veld aan roterende apparatuur werken.
