Understanding Optical Tachometers
An ஒளியியல் டேக்கோமீட்டர் என்பது ஒரு தொடா வேக-அளவீட்டு சாதனம் ஆகும், இது ஒளியை — காணக்கூடிய LED, லேசர் அல்லது அகச்சிவப்பு — ஒரு ஒளிக்கண்டறிவியுடன் சேர்த்துப் பயன்படுத்தி சுழற்சியை உணர்கிறது, அடையாளமிடப்பட்ட தண்டிலிருந்து பிரதிபலிக்கும் நாடா பிரதிபலிப்புகளைக் கண்டறிவதன் மூலமாக அல்லது ஒளிக்கதிரின் தடைப்பாட்டை உணர்வதன் மூலமாக. இது ஒரே நேரத்தில் இரண்டு வேலைகளைச் செய்கிறது: இது சுழற்சி வேகத்தை RPM இல் தெரிவிக்கிறது, மேலும் இது ஒரு சுழற்சிக்கு-ஒருமுறை நேர துடிப்பை வழங்குகிறது, இது phase reference in vibration analysis, field balancing, and order trackingஆகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த சொல் கையடக்க லேசர் அலகுகள் — மிகவும் பொதுவான வகை — மற்றும் பல்வேறு ஒளி மூலங்களை அடிப்படையாகக் கொண்டு நிரந்தரமாக நிறுவப்பட்ட ஒளியியல் உணரிகள் ஆகிய இரண்டையும் உள்ளடக்குகிறது. ஒளியியல் டாக்கோமீட்டர்கள் நெருங்கிய தொடர்புடையவை laser tachometers, ஆனால் ஒளியியல் வகை பரந்ததாகும், இது லேசர் அல்லாத ஒளி மூலங்களையும் உள்ளடக்குகிறது.
1. ஒளியியல் டாக்கோமீட்டரின் வகைகள்
1.1 Reflective Type (Most Common)
- ஒளி மூலமும் கண்டறிவியும் ஒரே உறையைப் பகிர்ந்து கொள்கின்றன.
- தண்டில் ஒட்டப்பட்ட பிரதிபலிப்பு நாடாவின் கீற்றிலிருந்து பிரதிபலிக்கும் ஒளியை அலகு கண்டறிகிறது.
- இது பல்வேறு இடைவெளி தூரங்களில் செயல்படுகிறது, பொதுவாக 50–500 mm.
- கையடக்க லேசர் டாக்கோமீட்டர்கள் இந்த முறையைப் பயன்படுத்துகின்றன.
- எளிமையானது, வசதியானது மற்றும் கையடக்கமானது — நடந்து சென்று செய்யும் சோதனைகளுக்கு ஏற்றது.
1.2 ஊடுருவு-கதிர் வகை
- ஒளி மூலமும் கண்டறிவியும் ஒன்றையொன்று எதிர்நோக்கி தனித்தனி அலகுகளாக உள்ளன.
- சுழலும் பொருள் சுழலும்போது கதிரைத் தடைசெய்கிறது.
- கற்றையைக் கடக்கும் ஒவ்வொரு இறகு, ஆரக்கம்பி அல்லது அம்சமும் ஒரு துடிப்பை உருவாக்குகிறது.
- இது தேவைப்படும்போது சுழற்சிக்கு பல-துடிப்பு அளவீட்டை அனுமதிக்கிறது.
- நிரந்தரமாக நிறுவப்பட்ட அமைப்புகளில் பொதுவானது.
1.3 ஒளியிழை வகை
- ஒளியிழை கேபிள்கள் வழியாக ஒளி அனுப்பப்பட்டு பெறப்படுகிறது.
- மின்னணு பகுதி அளவீட்டுப் புள்ளியிலிருந்து தொலைவில் அமைந்துள்ளது.
- நெருக்கமான இடங்கள், அதிக மின்காந்த இடையூறு அல்லது வெடிக்கும் தன்மையுள்ள சூழல்களில் பயனுள்ளதாக இருக்கும்.
- ஆபத்தான பகுதிகளுக்கு உள்ளார்ந்த பாதுகாப்பான பதிப்புகள் கிடைக்கின்றன.
2. Light Sources
வெளியீட்டாளரின் தேர்வு வேலை தூரம், புள்ளி அளவு மற்றும் சுற்றுப்புற ஒளிக்கு எதிரான எதிர்ப்பாற்றலை நிர்ணயிக்கிறது.
- Laser (red or IR): ஒத்திசைவான, குவிக்கப்பட்ட கற்றை, இது நீண்ட வேலை தூரத்தையும் துல்லியமான நிலைப்படுத்தலுக்கான சிறிய புள்ளியையும் வழங்குகிறது — சிறந்த செயல்திறன் மற்றும் கையடக்க கருவிகளில் வழக்கமான தேர்வு.
- LED (visible or IR): ஒத்திசைவற்ற ஒளி, இது குறுகிய வேலை தூரத்தையும் பெரிய புள்ளியையும் கொண்டது, ஆனால் குறைந்த செலவில் கிடைக்கிறது; நிரந்தரமாக நிறுவப்பட்ட உணரிகளில் பொதுவானது.
- அகச்சிவப்பு (IR): கண்ணுக்குப் புலப்படாதது, சுற்றுப்புற ஒளியால் குறைவாகப் பாதிக்கப்படுவது, எனவே பிரகாசமான சூழல்களில் சிறந்தது, மேலும் புலப்படும் லேசர் கற்றை இல்லாததால் பாதுகாப்பு நன்மையையும் கொண்டுள்ளது.
3. Applications
3.1 Speed Measurement
- Quick RPM checks during condition-monitoring surveys.
- பெயர் பலகை சரிபார்ப்பு running speed.
- Detecting speed variation under load.
- Calculating slip frequency in induction motors.
3.2 Vibration-Analysis Phase Reference
இந்தப் பணியே ஒளியியல் டாக்கோமீட்டரை அதிர்வு நிபுணருக்கு இன்றியமையாததாக ஆக்குகிறது. சுழற்சிக்கு-ஒருமுறை துடிப்புக்கு எதிராக அதிர்வு அலைவடிவத்தை நேரமிடுவதன் மூலம், பகுப்பாய்வி ஒரு தாமதத்தை ஒரு கட்ட கோணமாக மாற்றுகிறது:
- இது கட்டப்-பூட்டப்பட்ட அளவீடுகளுக்கான தூண்டுதலை வழங்குகிறது.
- It is essential for சமநிலைப்படுத்துதல், இங்கு கட்டம் ஒவ்வொன்றின் கோண நிலையை நிர்ணயிக்கிறது சரிசெய்யல் எடை.
- இது மாறுபடும்-வேக உபகரணங்களில் வரிசை கண்காணிப்பை செயல்படுத்துகிறது.
- It supports Bode plot தொடக்கம் மற்றும் தானியங்கி நிறுத்தத்தின் போது உருவாக்கம்.
3.3 Synchronous Measurements
- ஒரு தூண்டுதல் stroboscope so a rotating mark appears frozen.
- Synchronising time-domain averaging ஒத்திசைவற்ற இரைச்சலை நிராகரிக்க.
- வரிசை-அடிப்படையிலான செயலாக்கத்திற்கான சுழற்சிக்கு-ஒருமுறை மாதிரியெடுப்பு.
4. Advantages
ஒளியியல் அணுகுமுறை மூன்று குணங்களின் மூலம் தனது இடத்தைப் பெறுகிறது:
- தொடாத செயல்பாடு: சுழலும் பகுதியில் எதுவும் தொடுவதில்லை, எனவே தண்டில் உராய்வு அல்லது சுமை இல்லை, உணரியால் விதிக்கப்படும் வேக வரம்பு இல்லை, மற்றும் உணரும் உறுப்பின் தேய்மானம் இல்லை.
- பயன்படுத்த எளிமை: ஒரு துண்டு டேப்பை ஒட்டவும், சுட்டிக்காட்டவும், அளவிடவும் — முடிவுகள் உடனடியானவை மற்றும் கருவி முழுமையாக கையடக்கமானது.
- பல்துறை: இது சரிசெய்யக்கூடிய வேலை தூரத்துடன், பரந்த வேக வரம்பில், கிட்டத்தட்ட எந்த சுழலும் பொருளிலும் வேலை செய்கிறது, மேலும் தற்காலிக ஆய்வுகள் மற்றும் நிரந்தர நிறுவல்கள் இரண்டிற்கும் பொருந்துகிறது.
5. நிறுவல் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் காரணிகள்
நிரந்தர நிறுவலுக்கு, பரிந்துரைக்கப்பட்ட இடைவெளியில் உணரியைப் பொருத்தவும், அதன் ஒளியியல் அச்சை தண்டுக்கு செங்குத்தாக சீரமைக்கவும், அணுகக்கூடிய இடத்தில் பிரதிபலிப்பு டேப்பைப் பயன்படுத்தவும், தேவைப்பட்டால் ஒரு சாளரத்தைக் கொண்டு ஒளியியலை மாசுபடுவதிலிருந்து பாதுகாக்கவும், மேலும் தூரம் மற்றும் இலக்கை சரிசெய்வதற்கான வசதியை வழங்கவும். பல சுற்றுச்சூழல் காரணிகள் செயல்திறனைச் சீரழித்து கவனத்திற்குரியவை:
- சுற்றுச்சூழல் ஒளி: பிரகாசமான சூரிய ஒளி கண்டறிவியை மூழ்கடிக்கக்கூடும் — ஒரு IR மூலத்தைப் பயன்படுத்தவும் அல்லது இலக்கைப் பாதுகாக்கவும்.
- Contamination: ஒளியியலின் மீதுள்ள எண்ணெய் பனிமூட்டம் மற்றும் தூசி சமிக்ஞையை பலவீனப்படுத்துகிறது.
- Vibration: உணரி தண்டுக்கு ஒப்பிடும்போது அதிராதவாறு அதை உறுதியாகப் பொருத்தவும்.
- Temperature: உணரியின் மதிப்பீட்டிற்குள், பொதுவாக −20 முதல் +60 °C வரை இருக்கவும்.
6. சிறந்த நடைமுறைகள் மற்றும் சிக்கல் தீர்வு
நம்பகமான கையடக்க அளவீடுகளுக்கு, ஒரு நிலையான மேற்பரப்பை ஊன்றிக் கொள்ளவும், பிரதிபலிப்பு டேப்பின் மையத்தை நோக்கி இலக்கு வைக்கவும், உற்பத்தியாளர் பரிந்துரைத்த ’தூரத்தைப் பராமரிக்கவும், அதிக ஒளியிலிருந்து பாதுகாக்கவும், மேலும் சீரான தன்மையை உறுதிப்படுத்த பல அளவீடுகளை எடுக்கவும். துடிப்பு கட்ட (phase) குறிப்பாகப் பயன்படுத்தப்படும்போது, டேப் நிலையை 0° குறியாகக் கருதவும் — அதைக் குறித்து ஆவணப்படுத்தவும் — நிலையான, தூய்மையான சமிக்ஞையை உறுதிசெய்யவும், ஒரு சுழற்சிக்கு ஒரே ஒரு துடிப்பை சரிபார்க்கவும், ஏதேனும் சந்தேகமாகத் தோன்றினால் அலைவடிவத்தை ஆஸிலோஸ்கோப்பில் சரிபார்க்கவும். பொதுவான கோளாறுகள் எளிய தீர்வுகளுடன் பொருந்துகின்றன:
- No signal: ஸ்டாண்ட்ஆஃப் தூரத்தைச் சரிபார்க்கவும், ஒளியியல் பகுதியை சுத்தம் செய்யவும், டேப் உள்ளதா என உறுதிசெய்யவும், மேலும் பேட்டரியைச் சரிபார்க்கவும்.
- Unstable reading: தூரத்தைக் குறைக்கவும், டேப்பை மேம்படுத்தவும், மேலும் சிதறிய ஒளியிலிருந்து பாதுகாக்கவும்.
- Multiple pulses (doubled RPM): ஒரு சுழற்சிக்கு இரண்டாவது துடிப்பைத் தூண்டும் கூடுதல் டேப் துண்டுகள், கீவே பளபளப்புகள் அல்லது பிற பிரதிபலிப்பு குறிகளை அகற்றவும்.
கையடக்க பேலன்சரில் ஒளியியல் டாக்கோமீட்டர் என்பது ஒரு துணைக்கருவி அல்ல, மாறாக முழு பணிப்பாய்வின் நேரக்கணிப்பு முதுகெலும்பாகும். உதாரணமாக, Balanset-1A, ஒரு சிறிய பிரதிபலிப்பு டேப் துண்டிலிருந்து தூண்டப்படும் ஒளியியல் லேசர் டாக்கோமீட்டருடன் வழங்கப்படுகிறது, இது 50–500 mm ஸ்டாண்ட்ஆஃப் தூரத்தில் 250–90,000 rpm வரம்பில் செயல்படுகிறது; அதன் சுழற்சிக்கு-ஒருமுறை துடிப்பு, ஒவ்வொரு பேலன்ஸ் எடையையும் கணக்கிடவும் மேலும் சரிபார்க்கவும் மென்பொருளுக்குத் தேவையான கட்ட (phase) குறிப்பை வழங்குகிறது மீதமுள்ள ஏற்றத்தாழ்வு afterwards. Conceptually it behaves like a non-contact photoelectric sensor மேலும் நிரந்தரமாக நிறுவப்பட்ட ஒன்றின் அதே செயல்பாட்டைச் செய்கிறது keyphasor.
ஒளியியல் டாக்கோமீட்டர்கள் — குறிப்பாக லேசர் வகைகள் — அதிர்வு பகுப்பாய்வு மற்றும் பேலன்சிங்கில் இன்றியமையாதவையாக மாறியுள்ளன. அவற்றின் தொடாத செயல்பாடு, பயன்பாட்டின் எளிமை, துல்லியம், மேலும் வேக சென்சார் மற்றும் கட்ட (phase) குறிப்பு ஆகிய இரட்டை செயல்பாடு ஆகியவை அவற்றை, புலத்தில் சுழலும் உபகரணங்களில் பணியாற்றும் அதிர்வு நிபுணர்கள், நம்பகத்தன்மை பொறியாளர்கள் மற்றும் பராமரிப்பு தொழில்நுட்ப வல்லுநர்களுக்கு இன்றியமையாத கருவிகளாக ஆக்குகின்றன.
