Разумевање фотоелектричних сензора
Дефиниција: Шта је фотоелектрични сензор?
Фотоелектрични сензор је оптички уређај за детекцију који користи извор светлости (ЛЕД, ласер или инфрацрвени) и фотодетектор да би детектовао присуство, одсуство или положај објеката или ознака путем преноса светлости, рефлексије или прекида. У применама ротирајућих машина, фотоелектрични сензори служе као тахометри детектовање брзине ротације вратила, обезбеђују временске импулсе једном по обртају за фаза референца у балансирање, и омогућити кључни фазор функционалност за системе заштите критичних машина.
Фотоелектрични сензори су цењени због свог бесконтактног рада, брзог времена одзива, имуности на магнетна поља и способности детекције обојених материјала, што их чини свестраним алатима за мерење брзине и мерење положаја код свих врста ротирајуће опреме.
Режими рада
1. Кроз сноп (супротни режим)
- Конфигурација: Извор светлости и пријемник у одвојеним кућиштима окренутим један према другом
- Детекција: Објекат прекида светлосни сноп између предајника и пријемника
- Распон: Дугачко (могуће у метрима)
- Поузданост: Највиши (најотпорнији на прљавштину, варијације поравнања)
- Application: Бројање сечива, детекција објеката на транспортерима
2. Ретрорефлектујући режим
- Конфигурација: Емитер и пријемник у истом кућишту, рефлектор на супротној страни
- Детекција: Објекат прекида путању рефлектоване светлости
- Распон: Умерено (неколико метара)
- Практичност: Једнострана инсталација
- Application: Бројање делова, детекција већих објеката
3. Дифузни рефлективни режим (најчешћи за тахометрију)
- Конфигурација: Предајник и пријемник у истом кућишту
- Детекција: Директна рефлексија са циљне површине
- Распон: Кратак (типично 5-500 мм)
- Setup: Једноставно усмеравање и детекција
- Application: Reflective tape детекција брзине/фазе, ласерски тахометри користе ово
Примене у праћењу вибрација
Мерење брзине
- Детекција рефлектујуће траке или карактеристика вратила једном по обртају
- Бројите импулсе да бисте израчунали број обртаја у минути
- Континуирано праћење брзине
- Провера брзине током мерења
Фазна референца
- Једнократни импулс по обртају дефинише референцу од 0°
- Критично за балансирање прорачуна
- Омогућава фазно закључана мерења
- Синхронизује праћење поруџбине
Функција кључа за фазор
- Трајно инсталиран фотоелектрични сензор као кључни фазар
- Детектује траг вратила, жлеб или карактеристику при сваком обртају
- Обезбеђује фазну референцу за системе сонде за близину
- Неопходно за праћење турбомашина (API 670)
Покретање догађаја
- Окидање аквизиције података на одређеним позицијама вратила
- Окидач стробоскоп за гледање у заустављеном покрету
- Синхронизујте мерења са ротацијом
Specifications
Време одзива
- Микросекунде у милисекунде
- Мора бити довољно брз за највећу измерену брзину
- Пример: 10.000 обртаја у минути = 167 Hz → потребно Одзив < 1ms за чист импулс
Даљина детекције
- Минимална и максимална радна удаљеност
- Варира у зависности од модела сензора и рефлективности циља
- Типично: 50-300 мм за дифузни режим
Извор светлости
- Видљива црвена: Лако поравнање, 630-670 nm
- Инфрацрвено: Боље у светлом амбијенту, 850-950 nm
- Ласер: Фокусирани сноп, дужи домет, прецизнији
Инсталација
Позиционирање
- Около рефлектујуће површине за најбољи сигнал
- Одговарајућа удаљеност према спецификацијама
- Стабилна монтажа (вибрације могу утицати на циљање)
- Заштићено од механичких оштећења
Припрема циља
- Нанесите рефлектујућу траку на одговарајуће место
- Прво очистите површину вратила
- Обезбедите једну ознаку по обртају
- Ознака за проверу је безбедна и неће пасти
Поравнање
- Усмерите сензор ка рефлектујућој ознаки
- Проверите стабилан сигнал (LED индикатор)
- Закључајте положај након поравнања
- Тестирајте ротацијом да бисте проверили поуздану детекцију
Предности
Бесконтактно
- Без трења или оптерећења
- Безбедно (без контакта са ротирајућим деловима)
- Ради при било којој брзини
- Без хабања
Материјална независност
- Ради на црним и обојеним материјалима
- Ради на пластици, композитима, дрвету
- Потребан је само оптички контраст
Брз одговор
- Погодно за апликације велике брзине
- Чисти дигитални импулси
- Тачно време
Ограничења
Осетљивост животне средине
- Јако амбијентално светло може да омета
- Прашина, уљна магла на оптици погоршавају перформансе
- Захтева периодично чишћење
- Може бити потребно заштитно кућиште у тешким условима
Критично поравнање
- Мора се одржавати циљ на мети
- Вибрација или слегање могу бити погрешно поравнати
- Захтева стабилну монтажу
Зависно од циља
- Захтева рефлектујући знак или предмет
- Промене рефлективности утичу на перформансе
- Трака се може одлепити
Фотоелектрични сензори су свестрани оптички детекторски уређаји, неопходни за бесконтактно мерење брзине и фазну референцу у анализи вибрација и праћењу машина. Њихова комбинација брзог одзива, независности од материјала и бесконтактног рада чини их идеалним за примене тахометра, допуњујући сензоре вибрација у свеобухватним системима за праћење стања и балансирање.