Entendendo os sensores fotoelétricos

Dispositivos

Balancim portátil e analisador de vibrações Balanset-1A

$2,358.31

Peças

Sensor de vibração

$107.47

Peças

Sensor ótico (tacómetro laser)

$148.07

Dispositivos

Balanset-4

$8,123.32

Peças

Tamanho do suporte magnético-60-kgf

$54.93

Peças

Fita reflectora

$11.94

Dispositivos

Balanço dinâmico "Balanset-1A" OEM

$2,071.73

Definição: O que é um sensor fotoelétrico?

sensor fotoelétrico É um dispositivo de detecção óptica que utiliza uma fonte de luz (LED, laser ou infravermelho) e um fotodetector para detectar a presença, ausência ou posição de objetos ou marcas por meio da transmissão, reflexão ou interrupção da luz. Em aplicações de máquinas rotativas, os sensores fotoelétricos servem como tacômetros detectar a velocidade de rotação do eixo, fornecer pulsos de temporização uma vez por revolução para fase referência em equilíbrio, e habilitar chave fasor Funcionalidade para sistemas de proteção de máquinas críticas.

Os sensores fotoelétricos são valorizados por sua operação sem contato, tempo de resposta rápido, imunidade a campos magnéticos e capacidade de detectar materiais não ferrosos, o que os torna ferramentas versáteis para medição de velocidade e detecção de posição em todos os tipos de equipamentos rotativos.

Modos de operação

1. Feixe passante (modo oposto)

• Configuração: Fonte de luz e receptor em compartimentos separados, um de frente para o outro.
• Detecção: O objeto interrompe o feixe de luz entre o emissor e o receptor.
• Faixa: Longo (possivelmente em metros)
• Fiabilidade: Mais alto (maior resistência à sujeira e variações de alinhamento)
• Aplicação: Contagem de lâminas, detecção de objetos em esteiras transportadoras

2. Modo retrorefletivo

• Configuração: Emissor e receptor na mesma carcaça, refletor oposto.
• Detecção: O objeto interrompe o caminho da luz refletida.
• Faixa: Moderado (vários metros)
• Conveniência: Instalação unilateral
• Aplicação: Contagem de partes, detecção de objetos maiores

3. Modo de reflexão difusa (mais comum em tacometria)

• Configuração: Emissor e receptor na mesma caixa
• Detecção: Reflexão direta da superfície alvo
• Faixa: Curto (normalmente de 5 a 500 mm)
• Instalação: Simples sistema de apontar e detectar
• Aplicação: Fita reflectora detecção de velocidade/fase, tacômetros a laser usam isso

Aplicações no monitoramento de vibrações

Medição de velocidade

• Detectar fita refletora ou características do eixo uma vez por revolução
• Conte os pulsos para calcular a RPM.
• Monitoramento contínuo de velocidade
• Verificação de velocidade durante as medições

Referência de fase

• Um pulso por revolução define a referência de 0°.
• Fundamental para cálculos de equilíbrio
• Permite medições sincronizadas em fase
• Sincroniza o rastreamento de pedidos

Função Keyphasor

• Sensor fotoelétrico instalado permanentemente como chave de fase
• Detecta a marca, ranhura ou característica do eixo a cada revolução.
• Fornece referência de fase para sistemas de sonda de proximidade.
• Essencial para monitoramento de turbomáquinas (API 670)

Acionamento de Eventos

• Acionar a aquisição de dados em posições específicas do eixo.
• Acionar estroboscópio para visualização em câmera lenta
• Sincronizar medições com a rotação

Especificações

Tempo de resposta

• Microssegundos a milissegundos
• Deve ser rápido o suficiente para a velocidade máxima medida.
• Exemplo: 10.000 RPM = 167 Hz → necessário Resposta < 1 ms para pulso limpo

Distância de detecção

• Distância mínima e máxima de operação
• Varia de acordo com o modelo do sensor e a refletividade do alvo.
• Valores típicos: 50-300 mm para o modo difuso.

Fonte de luz

• Vermelho visível: Alinhamento fácil, 630-670 nm
• Infravermelho: Melhor em ambientes bem iluminados, 850-950 nm
• Laser: Feixe focalizado, maior alcance, mais preciso

Instalação

Posicionamento

• Para melhor sinal, posicione perpendicularmente à superfície refletora.
• Distância adequada conforme as especificações
• Montagem estável (a vibração pode afetar a mira)
• Protegido contra danos mecânicos

Preparação para o alvo

• Aplique fita refletora em local adequado.
• Limpe primeiro a superfície do eixo.
• Garanta uma única marca por revolução.
• Verifique se a marca está segura e não vai cair.

Alinhamento

• Aponte o sensor para a marca refletora.
• Verifique se o sinal está estável (indicador LED).
• Trave a posição após o alinhamento.
• Teste por rotação para verificar a detecção confiável.

Vantagens

Sem contato

• Sem atrito ou carga
• Seguro (sem contato com partes rotativas)
• Funciona em qualquer velocidade
• Sem desgaste

Independência material

• Trabalha com materiais ferrosos e não ferrosos
• Trabalha com plástico, materiais compósitos e madeira.
• Requer apenas contraste óptico

Resposta rápida

• Adequado para aplicações de alta velocidade
• Pulsos digitais limpos
• Tempo preciso

Limitações

Sensibilidade Ambiental

• A luz ambiente intensa pode interferir.
• Poeira e névoa de óleo nas lentes degradam o desempenho.
• Requer limpeza periódica.
• Pode necessitar de alojamento protetor em ambientes hostis.

Alinhamento é crucial

• Deve manter a mira no alvo.
• Vibrações ou assentamentos podem causar desalinhamento.
• Requer montagem estável

Dependente do alvo

• Requer marca ou objeto refletor
• As alterações na refletividade afetam o desempenho.
• A fita adesiva pode se soltar.

Os sensores fotoelétricos são dispositivos de detecção óptica versáteis, essenciais para a medição de velocidade sem contato e referência de fase em análises de vibração e monitoramento de máquinas. Sua combinação de resposta rápida, independência de material e operação sem contato os torna ideais para aplicações em tacômetros, complementando sensores de vibração em sistemas abrangentes de monitoramento de condição e balanceamento.

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