Förstå varvräknarens signal
I vibrationsanalys, a varvräknare är en sensor som genererar en tidspuls som är synkroniserad med axelns rotation. Den utför två uppgifter samtidigt: den mäter varvtalet (RPM) med hög precision och – vilket är ännu viktigare – den förser analysatorn med en fas referens. Utan den referensen är det helt enkelt omöjligt att utföra balansering och avancerad rotordiagnostik.
1. Definition: Vad är en varvräknare?
Varvräknarens utsignal är en ren pulssekvens, oftast en en gång per varv puls. Funktionellt sett är den identisk med signalen från en Keyfasor, och de två begreppen används ofta omväxlande. Varje puls markerar ögonblicket t = 0 per varv, vilket ger varje vibrationsprov en känd vinkelposition på axeln. Just det faktumet – att veta där var på varvet axeln befinner sig i varje ögonblick – är det som omvandlar ett rått vibrationsmönster till användbar diagnostisk information.
2. Hur en varvräknare fungerar
En varvräknarkonfiguration för vibrationsarbete består av två delar:
- En markering på axeln — ett inslag som sensorn registrerar en gång per varv: en remsa av reflekterande tejp, ett skruvhuvud, ett spår, ett skår eller en befintlig kuggtand.
- En fast monterad sensor riktad mot målet. Vanliga typer är:
- Fotoelektriska/laserbaserade varvräknare — avger en ljusstråle och registrerar reflektionen från reflexbandet, och avger en puls varje gång bandet passerar. Dessa är det vanligaste valet för bärbara fältbalansering eftersom de inte kräver någon annan förberedelse av axeln än en bit tejp.
- Närhetsgivare (virvelströmsgivare) — registrerar ett kilspår eller en skåra utan fysisk kontakt; den klassiska, fastmonterade Keyphasor.
- Hall-effektsensorer — känna av en liten magnet som är fäst vid axeln.
Oavsett vilken sensor det gäller matas dess pulståg in i analysatorn tillsammans med accelerometer signaler, varvid vibrationsdata kopplas till axelns vinkel.
3. Varvräknarsignalens två funktioner
Hastighetsmätning
Genom att mäta tidsintervallet mellan pulserna beräknar analysatorn ett momentant och mycket exakt varvtal. Detta är betydligt mer exakt än en handhållen kontaktvarvräknare och är avgörande för att kunna koppla vibrationsfrekvenser till specifika maskinkomponenter – till exempel för att identifiera varvtalsharmoniska från lagerfelfrekvenser.
Fasreferens
Det här är den avgörande funktionen. Analysatorn mäter fördröjningen mellan varvräknarpulsen och toppvärdet för en vibrationskomponent – till exempel 1× obalans svar – och omvandlar den fördröjningen till en fasvinkel. Fasen är det som talar om för en ingenjör där var den tunga punkten finns, och därmed var man ska lägga till en korrigeringsvikt. Phase ligger också till grund för:
- Fältbalansering — omöjligt utan en fasreferens; analysatorn använder amplitud och fas före och efter en testvikt för att beräkna korrigeringen.
- Orderanalys — att normalisera frekvensaxeln till multiplar (ordningar) av varvtalet, vilket är avgörande för maskiner med variabel hastighet.
- Advanced plots — Bode, Nyquist och bana Alla kurvor kräver en fasmarkering från varvräknaren.
4. Varvräknaren vid praktisk fältbalansering
På ett bärbart instrument är varvräknaren inte något tillval – det är den komponent som gör det möjligt att utföra en- och tvåplansbalansering på plats. Den Balanset-la levereras med en optisk lasertachometer som aktiveras av en liten bit reflekterande tejp på axeln, och fungerar vid ett avstånd på 50–500 mm över hela varvtalsområdet 250–90 000 varv/min. Dess puls, som avges en gång per varv, tillhandahåller den fasreferens som programvaran behöver för att beräkna massan och vinkeln för varje korrigeringsvikt, samt för att verifiera kvarvarande obalans efter korrigering. I praktiken utgör den enkla varvräknarpulsen den tidsmässiga grunden för hela balanseringsprocessen.
5. Vanliga fallgropar
- Dubbel utlösning: En blank axel eller en annan reflekterande yta kan orsaka extra pulser, vilket gör att det uppmätta varvtalet blir dubbelt så högt. Detta kan förhindras genom att använda matt tejp och rikta in sensorn noggrant.
- Svaga eller uteblivna pulser: Smutsig tejp, för stort avstånd eller felaktig inriktningsvinkel kan orsaka bortfall som stör fasen. Ett rent tejpmärke med raka kanter och rätt avstånd löser de flesta problemen.
- Omgivningsljus: Direkt solljus på sensorn kan störa en lasertachometer; genom att skugga målet återfår man en tillförlitlig puls.
