Zrozumienie tachometrów optycznych
Jakiś tachometr optyczny to bezdotykowe urządzenie do pomiaru prędkości, które wykorzystuje światło - widzialną diodę LED, laser lub podczerwień - wraz z fotodetektorem do wykrywania obrotów, poprzez wykrywanie odbić od wału oznaczonego symbolem taśma odblaskowa lub wykrywając przerwanie wiązki światła. Wykonuje dwa zadania jednocześnie: zgłasza prędkość obrotową w obrotach na minutę i dostarcza impuls taktujący raz na obrót, który jest wykorzystywany jako czujnik obrotów. faza odniesienie w analiza drgań, wyważanie w terenie, I śledzenie zamówienia. Termin ten obejmuje zarówno ręczne jednostki laserowe — najbardziej powszechny typ — jak i zainstalowane na stałe czujniki optyczne zbudowane wokół różnych źródeł światła. Tachometry optyczne są blisko spokrewnione z tachometry laserowe, ale kategoria optyczna jest jednak szersza i obejmuje również nielaserowe źródła światła.
1. Rodzaje tachometrów optycznych
1.1 Typ odblaskowy (najczęściej spotykany)
- Źródło światła i czujnik mają wspólną obudowę.
- Urządzenie wykrywa światło odbite od paska taśmy odblaskowej na wale.
- Działa w szerokim zakresie odległości, zazwyczaj 50–500 mm.
- Ręczne tachometry laserowe wykorzystują tę metodę.
- Prosty, wygodny i przenośny - idealny do szybkich kontroli.
1.2 Typ przelotowy
- Źródło światła i detektor są oddzielnymi jednostkami zwróconymi do siebie.
- Obracający się obiekt przerywa wiązkę.
- Każde ostrze, szprycha lub element przecinający wiązkę tworzy impuls.
- Pozwala to na pomiar wielu impulsów na obrót, gdy jest to pożądane.
- Powszechne w systemach zainstalowanych na stałe.
1.3 Typ światłowodowy
- Światło jest przesyłane i odbierane przez kable światłowodowe.
- Elektronika znajduje się z dala od punktu pomiarowego.
- Przydatne w ograniczonych przestrzeniach, przy wysokich zakłóceniach elektromagnetycznych lub w atmosferze wybuchowej.
- Dla stref zagrożonych wybuchem dostępne są wersje iskrobezpieczne.
2. Źródła światła
Wybór emitera określa odległość roboczą, rozmiar plamki i odporność na światło otoczenia.
- Laser (czerwony lub podczerwony): spójna, skupiona wiązka zapewniająca dużą odległość roboczą i niewielką plamkę do precyzyjnego pozycjonowania - najlepsza wydajność i typowy wybór w urządzeniach ręcznych.
- Dioda LED (widzialna lub IR): Niespójne światło o krótszej odległości roboczej i większej plamce, ale niższym koszcie; powszechne w czujnikach instalowanych na stałe.
- Podczerwień (IR): Niewidoczny dla oka, mniej zależny od światła otoczenia, a zatem lepszy w jasnym otoczeniu, z zaletą bezpieczeństwa w postaci braku widocznej wiązki laserowej.
3. Zastosowania
3.1 Pomiar prędkości
- Szybkie kontrole obrotów podczas przeglądów monitorujących stan.
- Sprawdzanie tabliczki znamionowej prędkość biegu.
- Wykrywanie zmian prędkości pod obciążeniem.
- Obliczanie częstotliwość poślizgu w silnikach indukcyjnych.
3.2 Faza referencyjna analizy wibracji
Jest to rola, która sprawia, że tachometr optyczny jest niezbędny dla specjalisty ds. wibracji. Poprzez synchronizację fali drgań z impulsem raz na obrót, analizator przekształca opóźnienie w kąt fazowy:
- Zapewnia on wyzwalanie pomiarów z synchronizacją fazową.
- Jest to niezbędne dla równoważenie, gdzie faza określa położenie kątowe każdego waga korekcyjna.
- Umożliwia śledzenie rzędów na urządzeniach o zmiennej prędkości.
- Obsługuje Wykres Bodego podczas uruchamiania i wybiegu.
3.3 Pomiary synchroniczne
- Wyzwalanie stroboskop więc obracający się znak wydaje się zamrożony.
- Synchronizacja domeny czasowej uśrednianie w celu odrzucenia szumów niesynchronicznych.
- Próbkowanie raz na obrót dla przetwarzania opartego na rzędach.
4. Zalety
Podejście optyczne zasługuje na swoje miejsce dzięki trzem cechom:
- Działanie bezdotykowe: Nic nie dotyka obracającej się części, więc nie ma tarcia ani obciążenia na wale, nie ma ograniczenia prędkości narzuconego przez czujnik i nie ma zużycia elementu czujnikowego.
- Łatwość użytkowania: Nałóż pasek taśmy, wyceluj i zmierz - wyniki są natychmiastowe, a urządzenie jest w pełni przenośne.
- Wszechstronność: Działa na praktycznie każdym obracającym się obiekcie w szerokim zakresie prędkości, z regulowaną odległością roboczą i nadaje się zarówno do tymczasowych badań, jak i stałych instalacji.
5. Instalacja i czynniki środowiskowe
W przypadku stałej instalacji należy zamontować czujnik w zalecanym miejscu, ustawić jego oś optyczną prostopadle do wału, nakleić taśmę odblaskową w dostępnym miejscu, w razie potrzeby zabezpieczyć optykę przed zanieczyszczeniem za pomocą okna i zapewnić regulację odległości i celowania. Kilka czynników środowiskowych pogarsza wydajność i zasługuje na uwagę:
- Światło otoczenia: jasne światło słoneczne może osłabić detektor - należy użyć źródła podczerwieni lub osłonić cel.
- Zanieczyszczenie: Mgła olejowa i kurz na optyce osłabiają sygnał.
- Wibracja: Zamontuj czujnik bezpiecznie, aby nie wibrował względem wału.
- Temperatura: utrzymywać się w zakresie wartości znamionowych czujnika, zazwyczaj od -20 do +60 °C.
6. Najlepsze praktyki i rozwiązywanie problemów
Aby uzyskać wiarygodne odczyty ręczne, należy oprzeć się o stabilną powierzchnię, wycelować w środek taśmy odblaskowej, zachować zalecaną przez producenta odległość, osłonić przed jasnym światłem i wykonać kilka odczytów w celu potwierdzenia spójności. Gdy impuls jest używany jako odniesienie fazowe, należy traktować pozycję taśmy jako znak 0° - zanotować i udokumentować - zapewnić stabilny, czysty sygnał, zweryfikować pojedynczy impuls na obrót i sprawdzić przebieg na oscyloskopie, jeśli cokolwiek wydaje się wątpliwe. Typowe usterki można łatwo naprawić:
- Brak sygnału: sprawdzić odległość stanowiska, wyczyścić optykę, potwierdzić obecność taśmy i sprawdzić baterię.
- Niestabilny odczyt: Zmniejsz odległość, popraw taśmę i chroń przed rozproszonym światłem.
- Wiele impulsów (podwojone obroty): usunąć dodatkowe kawałki taśmy, odblaski rowków wpustowych lub inne odblaskowe znaki, które generują drugi impuls na obrót.
W przenośnych wyważarkach tachometr optyczny nie jest akcesorium, ale podstawą całego procesu. Tachometr Balans-1aNa przykład, dostarczany jest z optycznym tachometrem laserowym, który wyzwala się z małego kawałka taśmy odblaskowej, pracując w odległości 50-500 mm w zakresie 250-90 000 obr./min; jego impuls raz na obrót zapewnia odniesienie fazowe, którego oprogramowanie potrzebuje do obliczenia każdej masy wyważenia i weryfikacji. niewyważenie resztkowe później. Koncepcyjnie zachowuje się jak bezkontaktowy czujnik fotoelektryczny i pełni tę samą funkcję, co zainstalowany na stałe klawisz.
Tachometry optyczne - w szczególności typy laserowe - stały się niezbędne w analizie drgań i wyważaniu. Ich bezdotykowa obsługa, łatwość użycia, dokładność i podwójna funkcja zarówno czujnika prędkości, jak i odniesienia fazowego sprawiają, że są one niezbędnymi narzędziami dla specjalistów od drgań, inżynierów niezawodności i techników konserwacji pracujących przy sprzęcie obrotowym w terenie.
