ทำความเข้าใจเกี่ยวกับเครื่องวัดรอบแบบออปติคัล
หนึ่ง optical tachometer คืออุปกรณ์วัดความเร็วแบบไม่สัมผัสที่ใช้แสง — LED ที่มองเห็นได้ เลเซอร์ หรืออินฟราเรด — ร่วมกับตัวตรวจจับแสงเพื่อรับรู้การหมุน ไม่ว่าจะโดยตรวจจับแสงสะท้อนจากเพลาที่ทำเครื่องหมายด้วย เทปสะท้อนแสง หรือด้วยการรับรู้การตัดผ่านของลำแสง มันทำสองหน้าที่พร้อมกัน: รายงานความเร็วรอบเป็น RPM และส่งพัลส์เวลาหนึ่งครั้งต่อรอบซึ่งใช้เป็น เฟส อ้างอิงใน การวิเคราะห์การสั่นสะเทือน, การถ่วงสมดุลภาคสนาม, และ การติดตามออร์เดอร์. คำนี้ครอบคลุมทั้งอุปกรณ์เลเซอร์แบบมือถือ — ซึ่งเป็นชนิดที่พบบ่อยที่สุด — และเซนเซอร์แบบ optical ที่ติดตั้งถาวรซึ่งสร้างจากแหล่งกำเนิดแสงหลายชนิด Optical tachometer มีความเกี่ยวข้องใกล้ชิดกับ เครื่องวัดความเร็วรอบแบบเลเซอร์, แต่หมวด optical นั้นกว้างกว่า เพราะรวมถึงแหล่งกำเนิดแสงที่ไม่ใช่เลเซอร์ด้วย
1. ประเภทของ Optical Tachometer
1.1 แบบสะท้อนแสง (พบบ่อยที่สุด)
- แหล่งกำเนิดแสงและตัวตรวจจับอยู่ใน housing เดียวกัน
- ตัวเครื่องตรวจจับแสงที่สะท้อนจากแถบ reflective tape บนเพลา
- ทำงานได้ในช่วงระยะห่างจากเป้าหมายหลายค่า โดยทั่วไป 50–500 mm
- tachometer เลเซอร์แบบมือถือใช้วิธีนี้
- เรียบง่าย สะดวก และพกพาได้ — เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการตรวจเช็กเฉพาะหน้า
1.2 แบบตรวจวัดแสงผ่านเทียมขาด
- แหล่งกำเนิดแสงและตัวตรวจวัดเป็นหน่วยแยกต่างหากหันหน้าเข้าหากัน
- วัตถุที่หมุนจะดักจังหวะแสงขณะเคลื่อนที่
- ใบพัด ซี่, หรือลักษณะใดๆ ที่ข้ามลำแสงจะสร้างพัลส์
- ซึ่งอนุญาตให้วัดแบบหลายพัลส์ต่อรอบการหมุนเมื่อต้องการ
- พบได้ทั่วไปในระบบติดตั้งถาวร
1.3 แบบเส้นใยแสง
- แสงถูกส่งและรับผ่านสายเคเบิลเส้นใยแสง
- อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์วางไว้ที่ระยะไกลจากจุดวัด
- มีประโยชน์ในพื้นที่จำกัด สภาวะแม่เหล็กไฟฟ้าสูง หรือบรรยากาศระเบิดได้
- มีรุ่นเซฟตี้ที่เนื้อแท้สำหรับพื้นที่อันตราย
2. แหล่งกำเนิดแสง
การเลือกตัวปล่อยแสงกำหนดระยะการทำงาน ขนาดจุด และความทนต่อแสงแวดล้อม
- เลเซอร์ (แดงหรือ IR): ลำแสงที่มีความเหมาะสม มีการโฟกัสดี ทำให้ได้ระยะการทำงานยาวและจุดเล็กเพื่อการวางตำแหน่งที่แม่นยำ — สมรรถนะที่ดีที่สุดและเป็นตัวเลือกปกติในหน่วยพกพา
- LED (มองเห็นได้หรือ IR): แสงที่ไม่เหมาะสม มีระยะการทำงานสั้นกว่าและจุดที่ใหญ่ขึ้น แต่ราคาต่ำกว่า พบได้ทั่วไปในเซนเซอร์ติดตั้งถาวร
- อินฟราเรด (IR): มองไม่เห็นด้วยตาเปล่า ไม่ได้รับผลกระทบจากแสงแวดล้อมมากนัก และเพื่อประโยชน์ความปลอดภัยของลำแสงเลเซอร์ที่มองไม่เห็น
3. การประยุกต์ใช้งาน
3.1 การวัดความเร็ว
- การตรวจสอบ RPM อย่างรวดเร็วระหว่างการสำรวจการตรวจสอบสภาวะ
- ยืนยันเพลต ความเร็วเดินเครื่อง.
- การตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของความเร็วภายใต้ภาระงาน
- การคำนวณ ความถี่สลิป ในมอเตอร์อุปนัย
3.2 การอ้างอิงเฟสของการวิเคราะห์การสั่นสะเทือน
นี่คือบทบาทที่ทำให้เครื่องวัดความเร็วแบบออปติคัลไม่สามารถแทนที่ได้สำหรับผู้เชี่ยวชาญด้านการสั่นสะเทือน โดยการจับเวลาของรูปคลื่นการสั่นสะเทือนตามสัญญาณพัลส์ที่เกิดขึ้นครั้งเดียวต่อการหมุนหนึ่งรอบ เครื่องวิเคราะห์จะแปลงความล่าช้าให้เป็นมุมเฟส
- โดยให้การเรียกใช้สำหรับการวัดที่ล็อกตามเฟส
- จำเป็นต้องมี การถ่วงสมดุลโดยที่เฟสกำหนดตำแหน่งเชิงมุมของแต่ละ น้ำหนักแก้ไข.
- ช่วยให้สามารถติดตามลำดับความถี่ได้บนอุปกรณ์ที่มีความเร็วแปรผัน
- รองรับ พล็อตโบด ในระหว่างการเริ่มต้นและการหยุด
3.3 การวัดที่ซิงโครไนซ์
- การทริกเกอร์ สโตรโบสโคป จึงมีเครื่องหมายหมุนเวียนปรากฏตัวแข็ง
- การซิงโครไนซ์โดเมนเวลา ค่าเฉลี่ย เพื่อปฏิเสธเสียงรบกวนที่ไม่ซิงโครไนซ์
- การสุ่มตัวอย่างครั้งเดียวต่อการหมุนหนึ่งรอบสำหรับการประมวลผลที่อิงตามลำดับความถี่
4. ข้อดี
วิธีการออปติคัลได้รับการยอมรับผ่านคุณลักษณะสามประการ
- การใช้งานแบบไม่สัมผัส ไม่มีสิ่งใดสัมผัสชิ้นส่วนที่หมุน ดังนั้นจึงไม่มีการเสียดสีหรือการรับน้ำหนักบนเพลา ไม่มีขีดจำกัดความเร็วที่กำหนดโดยตัวอักษร และไม่มีการสึกหรอขององค์ประกอบในการตรวจสอบ
- ความสะดวกในการใช้งาน: ติดแถบเทปใส่ชี้และวัด ผลลัพธ์ทันทีและเครื่องมือนี้มีความพกพาอย่างสมบูรณ์
- ความหลากหลายในการใช้งาน: ได้ผลใช้งานได้จริงบนวัตถุที่หมุนเกือบทั้งหมดในช่วงความเร็วกว้าง พร้อมระยะการทำงานที่ปรับได้ และเหมาะสำหรับทั้งการสำรวจชั่วคราวและการติดตั้งถาวร
5. ปัจจัยการติดตั้งและสิ่งแวดล้อม
สำหรับการติดตั้งแบบถาวรรมา ให้ติดตั้งเซ็นเซอร์ที่ระยะให้สัญญาณ (standoff) ที่แนะนำ จัดแนวแกนให้ตั้งฉากกับเพลา ติดเทปสะท้อนแสงไปยังตำแหน่งที่เข้าถึงได้ปกป้องจากการปนเปื้อนด้วยหน้าต่างแสงหากจำเป็น และปรับแต่งสำหรับระยะทางและมุมมอง ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมหลายปรการลดประสิทธิการทำงานและควรได้รับความสนใจ:
- แสงโดยรอบ: แสงแดดสดใจสามารถจมกลืนตัวตรวจจับ — ใช้แหล่งกำเนิด IR หรือปกป้องเป้าหมาย
- การปนเปื้อน: หมอกน้ำมันและฝุ่นบนทัศนศาสตร์ทำให้สัญญาณอ่อนลง
- การสั่นสะเทือน: ติดตั้งเซ็นเซอร์อย่างแน่นหนาเพื่อไม่ให้สั่นสะเทือนสัมพัทธ์กับเพลา
- อุณหภูมิ: อยู่ภายในขอบเขตอุณหภูมิของเซ็นเซอร์ โดยทั่วไป −20 ถึง +60 °C
6. วิธีปฏิบัติที่ดีที่สุดและการแก้ไขปัญหา
สำหรับการอ่านค่าด้วยมือที่เชื่อถือได้ ให้พยุงกับพื้นผิวที่มั่นคง มุ่งไปที่ศูนย์กลางของเทปสะท้อนแสง รักษาระยะทางที่แนะนำของผู้ผลิต ปกป้องจากแสงสว่างแดด และอ่านค่าหลายครั้งเพื่อยืนยันความสอดคล้อง เมื่อใช้พัลส์เป็นการอ้างอิงเฟส ให้ถือว่าตำแหน่งของเทปเป็นเครื่องหมาย 0° — บันทึกและจัดทำเอกสาร — ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีสัญญาณที่มั่นคงและสะอาด ตรวจสอบพัลส์เพียงครั้งเดียวต่อการหมุน และตรวจสอบรูปคลื่นบนออสซิลโลสโคปหากมีสิ่งใดดูน่าสงสัย ข้อผิดพลาดทั่วไปแมปไปยังการแก้ไขอย่างง่าย:
- ไม่มีสัญญาณ: ตรวจสอบระยะใหม่สัญญาณ ทำความสะอาดทัศนศาสตร์ ยืนยันว่ามีเทปอยู่ และตรวจสอบแบตเตอรี่
- การอ่านค่าไม่เสถียร: ลดระยะทาง ปรับปรุงเทป และปกป้องจากแสงที่ไม่ต้องการ
- พัลส์หลายตัว (RPM ที่เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า): นำชิ้นเทปพิเศษ แสงสะท้อนจากช่องลิ่มหรือเครื่องหมายสะท้อนแสงอื่น ๆ ออก ซึ่งจะสร้างพัลส์ที่สองต่อการหมุน
บนเครื่องตัดสินใจด้วยนำหนักแบบพกพา โปรแกรมวัดความเร็วด้วยแสงไมม่ใช่อุปกรณ์เสริม แต่เป็นกระดูกสันหลังของการไหลงานทั้งหมด The Balanset-1Aเช่น มาพร้อมกับวัดความเร็วเลเซอร์แบบทัศนศาสตร์ที่ทำงานจากชิ้นเทปสะท้อนแสงขนาดเล็ก โดยทำงานทีระยะให้สัญญาณ 50–500 มม. ในช่วง 250–90,000 rpm; พัลส์ของการรับลงครั้งละครั้งจะจ่ายการอ้างอิงเฟสที่ซอฟต์แวร์ต้องการเพื่อคำนวณน้ำหนักสมดุลแต่ละตัวและเพื่อตรวจสอบ ความไม่สมดุลที่เหลืออยู่ ต่อมา ในแนวคิด มันทำหน้าที่เหมือนเซ็นเซอร์ เซนเซอร์โฟโตอิเลคทริก และมีหน้าที่ที่เดียวกับ คีย์เฟสเซอร์.
วัดความเร็วด้วยแสง — โดยเฉพาะประเภทเลเซอร์ — ไดกลายเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในการวิเคราะห์การสั่นสะเทือนและการสมดุล การทำงานแบบไม่สัมผัส ความง่ายในการใช้ ความแม่นยำ และฟังก์ชันคู่เป็นทั้งเซ็นเซอร์ความเร็วและการอ้างอิงเฟส ทำให้พวกมันเป็นเครื่องมือที่จำเป็นสำหรับผู้เชี่ยวชาญด้านการสั่นสะเทือน วิศวกรด้านความน่าเชื่อถือ และช่างเทคนิคการบำรุงรักษาที่ทำงานกับอุปกรณ์หมุนในสนาม
