Razumevanje fotoelektričnih senzorjev
Definicija: Kaj je fotoelektrični senzor?
Fotoelektrični senzor je optična detekcijska naprava, ki uporablja svetlobni vir (LED, laser ali infrardeči) in fotodetektor za zaznavanje prisotnosti, odsotnosti ali položaja predmetov ali oznak s prenosom svetlobe, odbojem ali prekinjanjem. V aplikacijah rotacijskih strojev fotoelektrični senzorji služijo kot tahometri zaznavanje hitrosti vrtenja gredi, zagotavljanje časovnih impulzov enkrat na vrtljaj za faza sklicevanje v uravnoteženje, in omogočite ključni fazor funkcionalnost za sisteme za zaščito kritičnih strojev.
Fotoelektrični senzorji so cenjeni zaradi brezkontaktnega delovanja, hitrega odzivnega časa, odpornosti na magnetna polja in sposobnosti zaznavanja neželeznih materialov, zaradi česar so vsestranska orodja za merjenje hitrosti in zaznavanje položaja v vseh vrstah vrtljive opreme.
Načini delovanja
1. Prehodni žarek (nasprotni način)
- Konfiguracija: Svetlobni vir in sprejemnik v ločenih ohišjih, obrnjenih drug proti drugemu
- Zaznavanje: Predmet prekine svetlobni žarek med oddajnikom in sprejemnikom
- Razpon: Dolga (možno število metrov)
- Zanesljivost: Najvišja (najbolj odporna na umazanijo, spremembe poravnave)
- Uporaba: Štetje lopatic, zaznavanje predmetov na transporterjih
2. Retroreflektivni način
- Konfiguracija: Oddajnik in sprejemnik v istem ohišju, reflektor nasproti
- Zaznavanje: Predmet prekine pot odbite svetlobe
- Razpon: Zmerna (nekaj metrov)
- Udobje: Enostranska namestitev
- Uporaba: Štetje delov, zaznavanje večjih predmetov
3. Difuzni odsevni način (najpogostejši za tahometrijo)
- Konfiguracija: Oddajnik in sprejemnik v istem ohišju
- Zaznavanje: Neposreden odboj od ciljne površine
- Razpon: Kratek (običajno 5–500 mm)
- Nastavitev: Preprosto pokaži in zaznaj
- Uporaba: Odsevni trak zaznavanje hitrosti/faze, laserski tahometri uporabljajo to
Uporaba pri spremljanju vibracij
Merjenje hitrosti
- Zaznavanje odsevnega traku ali značilnosti gredi enkrat na obrat
- Štetje impulzov za izračun vrtljajev
- Neprekinjeno spremljanje hitrosti
- Preverjanje hitrosti med meritvami
Fazna referenca
- Enkratni impulz na vrtljaj določa referenco 0°
- Ključnega pomena za izračune uravnoteženja
- Omogoča fazno zaklenjene meritve
- Sinhronizira sledenje naročilom
Funkcija Keyphasor
- Trajno nameščen fotoelektrični senzor kot ključni fazor
- Zazna sled gredi, režo ali značilnost pri vsakem obratu
- Zagotavlja fazno referenco za sisteme bližinskih sond
- Bistveno za spremljanje turbostrojev (API 670)
Sproženje dogodkov
- Sproženje zajemanja podatkov na določenih položajih gredi
- Sprožilec stroboskop za ogled v ustavljenem posnetku
- Sinhronizirajte meritve z vrtenjem
Specifikacije
Odzivni čas
- Mikrosekunde v milisekunde
- Mora biti dovolj hiter za najvišjo izmerjeno hitrost
- Primer: 10.000 vrt/min = 167 Hz → potrebno Odziv < 1 ms za čist impulz
Razdalja zaznavanja
- Najmanjša in največja delovna razdalja
- Odvisno od modela senzorja in odbojnosti cilja
- Tipično: 50–300 mm za difuzni način
Vir svetlobe
- Vidna rdeča: Enostavna poravnava, 630–670 nm
- Infrardeče: Boljše v svetlem okolju, 850–950 nm
- Laser: Fokusiran žarek, daljši doseg, natančnejši
Namestitev
Pozicioniranje
- Pravokotno na odsevno površino za najboljši signal
- Ustrezna razdalja glede na specifikacije
- Stabilna pritrditev (vibracije lahko vplivajo na ciljanje)
- Zaščiteno pred mehanskimi poškodbami
Priprava tarče
- Na primerno mesto namestite odsevni trak
- Najprej očistite površino gredi
- Zagotovite eno samo oznako na obrat
- Preverite, ali je oznaka varna in ne bo padla
Poravnava
- Usmerite senzor na odsevno oznako
- Preverite stabilen signal (LED indikator)
- Zaklenite položaj, ko je poravnan
- Preizkusite z rotacijo, da preverite zanesljivo zaznavanje
Prednosti
Brezkontaktno
- Brez trenja ali obremenitve
- Varno (brez stika z vrtečimi se deli)
- Deluje pri kateri koli hitrosti
- Brez obrabe
Materialna neodvisnost
- Deluje na železnih in neželeznih materialih
- Deluje na plastiki, kompozitih, lesu
- Potreben je le optični kontrast
Hiter odziv
- Primerno za visokohitrostne aplikacije
- Čisti digitalni impulzi
- Natančen čas
Omejitve
Občutljivost okolja
- Svetla ambientalna svetloba lahko moti
- Prah in oljna meglica na optiki zmanjšujeta delovanje
- Zahteva občasno čiščenje
- V težkih okoljih lahko potrebujete zaščitno ohišje
Poravnava je kritična
- Cilj je treba ohranjati na isti ravni
- Vibracije ali posedanje lahko povzročijo nepravilno poravnavo
- Zahteva stabilno pritrditev
Odvisno od cilja
- Zahteva odsevno oznako ali predmet
- Spremembe odbojnosti vplivajo na delovanje
- Trak se lahko odlepi
Fotoelektrični senzorji so vsestranske optične detekcijske naprave, bistvene za brezkontaktno merjenje hitrosti in fazno referenco pri analizi vibracij in spremljanju strojev. Zaradi njihove kombinacije hitrega odziva, neodvisnosti od materiala in brezkontaktnega delovanja so idealni za uporabo v tahometrih, saj dopolnjujejo senzorje vibracij v celovitih sistemih za spremljanje stanja in uravnoteženje.
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 