Înțelegerea senzorilor fotoelectrici
Definiție: Ce este un senzor fotoelectric?
Senzor fotoelectric este un dispozitiv de detectare optică care utilizează o sursă de lumină (LED, laser sau infraroșu) și un fotodetector pentru a detecta prezența, absența sau poziția obiectelor sau marcajelor prin transmisia, reflexia sau întreruperea luminii. În aplicațiile mașinilor rotative, senzorii fotoelectrici servesc drept tahometre detectarea vitezei de rotație a arborelui, furnizarea de impulsuri de temporizare o dată pe rotație pentru fază referință în echilibrare, și activați fazor cheie funcționalitate pentru sistemele de protecție a mașinilor critice.
Senzorii fotoelectrici sunt apreciați pentru funcționarea lor fără contact, timpul de răspuns rapid, imunitatea la câmpuri magnetice și capacitatea de a detecta materiale neferoase, ceea ce îi face instrumente versatile pentru măsurarea vitezei și detectarea poziției pe toate tipurile de echipamente rotative.
Moduri de funcționare
1. Fascicul transversal (mod opus)
- Configurație: Sursă de lumină și receptor în carcase separate, orientate una spre cealaltă
- Detectare: Obiectul întrerupe fasciculul luminos dintre emițător și receptor
- Gamă: Lungime (metri posibili)
- Fiabilitate: Cel mai înalt nivel (cel mai imun la murdărie, variații de aliniere)
- Cerere: Numărarea lamelor, detectarea obiectelor pe benzi transportoare
2. Mod retroreflectant
- Configurație: Emițător și receptor în aceeași carcasă, reflector opus
- Detectare: Obiectul întrerupe calea luminii reflectate
- Gamă: Moderat (câțiva metri)
- Comoditate: Instalare pe o singură față
- Cerere: Numărarea pieselor, detectarea obiectelor mai mari
3. Mod de reflexie difuză (cel mai comun pentru tahometrie)
- Configurație: Emițător și receptor în aceeași carcasă
- Detectare: Reflexie directă de pe suprafața țintă
- Gamă: Scurt (de obicei 5-500 mm)
- Configurare: Punct și detectare simplă
- Cerere: Bandă reflectorizantă detectarea vitezei/fazei, tahometrele laser utilizează acest lucru
Aplicații în monitorizarea vibrațiilor
Măsurarea vitezei
- Detectează benzile reflectorizante sau caracteristicile arborelui o dată pe rotație
- Numărați impulsurile pentru a calcula RPM-ul
- Monitorizare continuă a vitezei
- Verificarea vitezei în timpul măsurătorilor
Referință de fază
- Impulsul o dată pe rotație definește referința de 0°
- Critic pentru calculele de echilibrare
- Permite măsurători cu blocare de fază
- Sincronizează urmărirea comenzilor
Funcția Keyphasor
- Senzor fotoelectric instalat permanent ca fazor cheie
- Detectează marcajul arborelui, fanta sau caracteristica la fiecare rotație
- Oferă referință de fază pentru sistemele de sonde de proximitate
- Esențial pentru monitorizarea turbomașinilor (API 670)
Declanșarea evenimentului
- Achiziție de date declanșatoare la poziții specifice ale arborelui
- Declanșator stroboscop pentru vizionare cu mișcare stop-motion
- Sincronizarea măsurătorilor cu rotația
Specificații
Timp de răspuns
- Microsecunde până la milisecunde
- Trebuie să fie suficient de rapid pentru cea mai mare viteză măsurată
- Exemplu: 10.000 RPM = 167 Hz → nevoie Răspuns < 1ms pentru impulsuri curate
Distanța de detectare
- Distanța minimă și maximă de funcționare
- Variază în funcție de modelul senzorului și de reflectivitatea țintei
- Tipic: 50-300 mm pentru mod difuz
Sursă de lumină
- Roșu vizibil: Aliniere ușoară, 630-670 nm
- Infraroşu: Mai bine în mediu luminos, 850-950 nm
- Laser: Fascicul concentrat, rază mai lungă de acțiune, mai precis
Instalare
Poziționare
- Perpendicular pe suprafața reflectorizantă pentru cel mai bun semnal
- Distanță adecvată conform specificațiilor
- Montare stabilă (vibrațiile pot afecta țintirea)
- Protejat de deteriorarea mecanică
Pregătirea țintei
- Aplicați banda reflectorizantă în locul potrivit
- Curățați mai întâi suprafața axului
- Asigurați o singură marcare per rotație
- Verificați dacă marcajul este sigur și nu va cădea
Aliniere
- Îndreptați senzorul spre marcajul reflectorizant
- Verificați semnalul stabil (indicator LED)
- Blocați poziția odată aliniată
- Testare prin rotație pentru a verifica detectarea fiabilă
Avantaje
Fără contact
- Fără frecare sau încărcare
- Sigur (fără contact cu piesele rotative)
- Funcționează la orice viteză
- Fără uzură
Independența materială
- Lucrări pe materiale feroase și neferoase
- Funcționează pe plastic, compozite, lemn
- Necesită doar contrast optic
Răspuns rapid
- Potrivit pentru aplicații de mare viteză
- Impulsuri digitale curate
- Cronometrare precisă
Limitări
Sensibilitate la mediu
- Lumina ambientală puternică poate interfera
- Praful și ceața de ulei de pe componentele optice degradează performanța
- Necesită curățare periodică
- Poate necesita carcasă de protecție în medii dure
Aliniere critică
- Trebuie să mențină ținta la țintă
- Vibrațiile sau tasarea pot fi aliniate greșit
- Necesită montare stabilă
Dependent de țintă
- Necesită un marcă sau un obiect reflectorizant
- Modificările de reflectivitate afectează performanța
- Banda adezivă se poate dezlipi
Senzorii fotoelectrici sunt dispozitive versatile de detectare optică, esențiale pentru măsurarea vitezei fără contact și referința de fază în analiza vibrațiilor și monitorizarea mașinilor. Combinația lor de răspuns rapid, independență față de materiale și funcționare fără contact îi face ideali pentru aplicațiile tahometrelor, completând senzorii de vibrații în sistemele complete de monitorizare a stării și echilibrare.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 