Pochopenie optických tachometrov
Jeden optický otáčkomer je bezkontaktné zariadenie na meranie rýchlosti, ktoré využíva svetlo - viditeľnú LED diódu, laser alebo infračervené svetlo - spolu s fotodetektorom na snímanie otáčania, a to buď detekciou odrazov od hriadeľa označeného reflexná páska alebo snímaním prerušenia svetelného lúča. Vykonáva dve úlohy naraz: hlási rýchlosť otáčania v otáčkach za minútu a raz za otáčku poskytuje časový impulz, ktorý sa používa ako fáza odkaz v analýza vibrácií, vyvažovanie na miestea sledovanie objednávky. Tento pojem zahŕňa tak ručné laserové jednotky - najbežnejší typ - ako aj trvalo nainštalované optické snímače postavené okolo rôznych zdrojov svetla. Optické tachometre úzko súvisia s laserové tachometre, ale optická kategória je širšia a zahŕňa aj nelaserové zdroje svetla.
1. Typy optických tachometrov
1.1 Reflexný typ (najbežnejší)
- Zdroj svetla a detektor majú spoločné puzdro.
- Jednotka detekuje svetlo odrazené od reflexnej pásky na hriadeli.
- Funguje v celom rozsahu vzdialeností, zvyčajne 50-500 mm.
- Túto metódu používajú ručné laserové tachometre.
- Jednoduchý, pohodlný a prenosný - ideálny na kontroly pri chôdzi.
1.2 Priechodný typ nosníka
- Svetelný zdroj a detektor sú samostatné jednotky, ktoré stoja oproti sebe.
- Rotujúci objekt pri otáčaní prerušuje lúč.
- Každá čepeľ, špička alebo prvok, ktorý prechádza lúčom, vytvára impulz.
- To v prípade potreby umožňuje meranie viacerých impulzov na jednu otáčku.
- Bežné v trvale nainštalovaných systémoch.
1.3 Typ optických vlákien
- Svetlo sa prenáša a prijíma prostredníctvom optických káblov.
- Elektronika je vzdialená od miesta merania.
- Použiteľné v stiesnených priestoroch, pri vysokom elektromagnetickom rušení alebo vo výbušnom prostredí.
- Pre oblasti s nebezpečenstvom výbuchu sú k dispozícii iskrovo bezpečné verzie.
2. Zdroje svetla
Výberom žiariča sa nastavuje pracovná vzdialenosť, veľkosť bodu a odolnosť voči okolitému svetlu.
- Laser (červený alebo infračervený): koherentný, sústredený lúč s veľkou pracovnou vzdialenosťou a malým bodom na presné umiestnenie - najlepší výkon a obvyklá voľba v ručných jednotkách.
- LED (viditeľná alebo IR): nespojité svetlo s kratšou pracovnou vzdialenosťou a väčším bodom, ale s nižšími nákladmi; bežné v trvalo inštalovaných senzoroch.
- Infračervené žiarenie (IR): neviditeľné pre oko, menej ovplyvnené okolitým svetlom, a preto lepšie v jasnom prostredí, s bezpečnostnou výhodou, že nie je viditeľný laserový lúč.
3. Aplikácie
3.1 Meranie rýchlosti
- Rýchle kontroly otáčok počas prieskumov monitorovania stavu.
- Overenie typového štítku prevádzková rýchlosť.
- Zisťovanie zmien rýchlosti pri zaťažení.
- Výpočet frekvencia sklzu v indukčných motoroch.
3.2 Referenčná fáza analýzy vibrácií
To je úloha, ktorá robí optický tachometer nepostrádateľným pre špecialistu na vibrácie. Analyzátor časovaním priebehu vibrácií oproti impulzu raz za otáčku prevádza oneskorenie na fázový uhol:
- Poskytuje spúšťací mechanizmus pre merania s fázovým zámkom.
- Je nevyhnutné, aby vyvažovanie, kde fáza určuje uhlovú polohu každého korekčná hmotnosť.
- Umožňuje sledovanie objednávok na zariadeniach s premenlivou rýchlosťou.
- Podporuje Bodeho graf generovanie počas spúšťania a vypínania.
3.3 Synchrónne merania
- Spustenie stroboskop aby sa rotujúca značka zobrazila ako zmrazená.
- Synchronizácia časovej oblasti spriemerovanie na odmietnutie nesynchrónneho šumu.
- Vzorkovanie raz za revolúciu pre spracovanie na základe objednávky.
4. Výhody
Optický prístup si získava svoje miesto vďaka trom vlastnostiam:
- Bezkontaktná prevádzka: nič sa nedotýka rotujúcej časti, takže nedochádza k treniu ani zaťaženiu hriadeľa, snímač neobmedzuje otáčky a nedochádza k opotrebovaniu snímacieho prvku.
- Jednoduchosť používania: priložte pásku, namierte a merajte - výsledky sú okamžité a prístroj je plne prenosný.
- Všestrannosť: Pracuje prakticky na akomkoľvek rotujúcom objekte v širokom rozsahu otáčok, s nastaviteľnou pracovnou vzdialenosťou a hodí sa na dočasné prieskumy aj trvalé inštalácie.
5. Inštalácia a faktory prostredia
Pri trvalej inštalácii namontujte snímač na odporúčanú vzdialenosť, vyrovnajte jeho optickú os kolmo na hriadeľ, na prístupné miesto nalepte reflexnú pásku, v prípade potreby chráňte optiku pred znečistením pomocou okienka a zabezpečte nastavenie vzdialenosti a zamerania. Výkonnosť zhoršuje niekoľko faktorov prostredia, ktoré si zaslúžia pozornosť:
- Okolité svetlo: jasné slnečné svetlo môže detektor zahltiť - použite zdroj infračerveného žiarenia alebo cieľ odstráňte.
- Kontaminácia: olejová hmla a prach na optike oslabujú signál.
- Vibrácie: snímač pevne pripevnite, aby nevibroval vzhľadom na hriadeľ.
- teplota: zostať v rámci menovitých hodnôt snímača, zvyčajne -20 až +60 °C.
6. Osvedčené postupy a riešenie problémov
Ak chcete spoľahlivo odčítať údaje z ruky, oprite sa o stabilný povrch, zamierte na stred reflexnej pásky, dodržujte vzdialenosť odporúčanú výrobcom, chráňte sa pred jasným svetlom a vykonajte niekoľko odčítaní, aby ste potvrdili konzistenciu. Ak sa impulz používa ako referenčná fáza, považujte polohu pásky za značku 0° - zaznamenajte ju a zdokumentujte - zabezpečte stabilný, čistý signál, overte jeden impulz na jednu otáčku a skontrolujte priebeh na osciloskope, ak sa vám zdá niečo pochybné. Bežné poruchy sa dajú jednoducho odstrániť:
- Žiadny signál: skontrolujte vzdialenosť, vyčistite optiku, overte prítomnosť pásky a skontrolujte batériu.
- Nestabilné čítanie: skrátiť vzdialenosť, zlepšiť pásku a chrániť pred rozptýleným svetlom.
- Viacnásobné impulzy (zdvojené otáčky): odstráňte ďalšie kúsky pásky, odlesky drážky kľúča alebo iné reflexné značky, ktoré vystrelia druhý impulz na otáčku.
V prenosnom vyvažovacom zariadení nie je optický tachometer doplnkom, ale základom celého pracovného postupu. Stránka Balanset-1A, napríklad je dodávaný s optickým laserovým tachometrom, ktorý sa spúšťa z malého kúska reflexnej pásky a pracuje s odstupom 50-500 mm v rozsahu 250-90 000 otáčok za minútu; jeho impulz raz za otáčku dodáva fázovú referenciu, ktorú softvér potrebuje na výpočet každého závažia a na overenie zostatková nevyváženosť potom. Koncepčne sa správa ako bezkontaktný fotoelektrický senzor a plní rovnakú funkciu ako trvalo nainštalovaný kľúčový fázor.
Optické tachometre - najmä laserové typy - sa stali nenahraditeľnými pri analýze vibrácií a vyvažovaní. Ich bezkontaktná prevádzka, jednoduché použitie, presnosť a dvojitá funkcia snímača otáčok a referenčnej fázy z nich robia základné nástroje pre špecialistov na vibrácie, inžinierov spoľahlivosti a technikov údržby pracujúcich na rotačných zariadeniach v teréne.
