Fotoelektrik Sensorlarni Tushunish
A fotoelektrik sensor — bu yorug'lik manbai (LED, lazer yoki infraqizil nurlantirgich) va fotodetektor juftligidan iborat optik aniqlash qurilmasi bo'lib, yorug'likni uzatish, aks ettirish yoki to'sish orqali ob'ekt yoki belgining mavjudligi, yo'qligi yoki holatini aniqlaydi. Aylanma mexanizmlar bilan ishlashda bunday sensorlar ko'pincha tachometers: ular valning har bir aylanishidagi xususiyatni aniqlab tezlikni o'lchaydi va phase reference for muvozanatlash, and provide keyphasor muhim mexanizmlarni himoya qilish tizimlarida funksionallik.
Ularning asosiy afzalliklari — kontaktsiz ishlash, juda tez javob berish, magnit maydonlariga chidamlilik va ferromagnit bo'lmagan materiallarni aniqlash imkoniyati. Bu xususiyatlar majmuasi ularni deyarli barcha turdagi aylanma uskunalar uchun ko'p qirrali tezlik va holat sezgichlari sifatida tan olish imkonini beradi — va bu optik taxometrlar and lazer taxometrlari ko'chma balanslashtirish to'plamlarida foydalaniladigan asos.
1. Ishlash Rejimlari
Fotoelektrik sensorlar uchta aniqlash sxemasida mavjud bo'lib, ular nurlantirgich va qabul qilgichning o'rni va nishonning yorug'lik yo'liga ta'siri bilan farqlanadi.
O'tkazuvchan nur (qarama-qarshi rejim)
Yorug'lik manbai va qabul qilgich bir-biriga qarab turgan alohida korpuslarda joylashgan bo'lib, aniqlash nishon oradagi bo'shliqdan o'tuvchi nurni to'sganida amalga oshadi. Diapazoni keng — bir necha metr mumkin — va har qanday rejimning eng yuqori ishonchliligi, iflos va nosozliklarga eng chidamli. Odatiy qo'llanilishi: pichoqlarni sanash va konveyerlardagi ob'ektlarni aniqlash.
Retroreflektiv rejim
Nurlantirgich va qabul qilgich bitta korpusda, qarama-qarshi tomonida esa reflektor o'rnatilgan; nishon aks etgan yorug'lik yo'lini to'sganida aniqlanadi. Diapazon o'rta darajada (bir necha metr) bo'lib, bir tomonlama o'rnatish qulayligi qismlarni sanash va kattaroq ob'ektlarni aniqlash uchun qulay.
Diffuz aks ettirish rejimi — taxometriya uchun keng tarqalgan tanlov
Bu rejimda ham nurlantirgich va qabul qilgich bitta korpusda joylashgan, lekin sensor to'g'ridan-to'g'ri nishon yuzasidan aks etgan yorug'likni o'qiydi. Diapazon qisqa — odatda 5–500 mm — va sozlash oddiy yo'naltirish-aniqlash amalidan iborat. Bu rejim aks ettiruvchi lenta tezlik va faza o'lchash uchun, shuningdek lazer taxometrlari ishlash printsipi asosida ishlatiladi.
2. Vibratsiyani Monitoring Qilishda Qo'llanilishi
Within tebranish tahlili bir xil sensor bir nechta alohida vazifani bajaradi:
- Tezlikni o'lchash: aks ettiruvchi lenta yoki val belgisini har aylanishda aniqlash va impulslarni hisoblash orqali asbob tezlikni hisoblab chiqaradi RPM, tezlikni uzluksiz kuzatib boradi va o'lchashlar davomida uni tekshiradi.
- Faza tayanchi: har aylanishdagi bir marta keladigan impuls balansirovka hisoblashlari uchun muhim bo'lgan 0° bosh nuqtasini belgilaydi, fazaviy sinxronlangan o'lchovlarni ta'minlaydi va order tracking.
- Keyphasor funksiyasi: doimiy o'rnatilgan fotoelektrik sensor keyphasor sifatida xizmat qilishi mumkin — u har aylanishda val belgisi, uyasi yoki xususiyatini aniqlab, faza tayanch nuqtasini ta'minlaydi proximity-probe tizimlar uchun — turbomashina monitoringida muhim ahamiyatga ega API 670.
- Hodisa ishga tushirish: impuls ma'lum bir val pozitsiyasida ma'lumot yig'ishni ishga tushirishi, stroboskopni yoqishi yoki boshqacha tarzda o'lchovlarni aylanishga sinxronlashtirishi mumkin stroboscope to'xtatilgan holat ko'rinishi uchun stroboskop yoqish yoki boshqacha tarzda o'lchovlarni aylanishga sinxronlashtirish.
3. Muhim texnik xususiyatlar
Uchta parametr sensori berilgan o'rnatmada ishlashini belgilaydi.
- Response time: mikrosekundlardan millisekundlargacha bo'lgan javob vaqti o'lchanadigan eng yuqori tezlik uchun yetarlicha tez bo'lishi kerak. 10 000 RPM da aylanayotgan val o'z belgisini taxminan 167 Hz chastotada o'tkazadi, shuning uchun aniq impuls uchun millisekund ostida javob vaqti talab etiladi.
- Sezish masofasi: har bir model nishon aks ettiruvchanligi bilan o'zgaradigan minimal va maksimal ish masofasiga ega; diffuz rejimli sensorlar odatda 50–300 mm masofada ishlaydi.
- Light source: visible red (630–670 nm) nishonlash uchun qulay; infrared (850–950 nm) yorqin atrof muhit yorug'ligida yaxshiroq ishlaydi; laser qattiq yo'naltirilgan nurni, uzunroq masofani va aniqroq ishga tushirishni ta'minlaydi.
4. O'rnatish va sozlash
Ishonchli ishga tushirish asosan ehtiyotkorlik bilan mahkamlashga bog'liq. Sensor nishonga qaratilgan bo'lishi kerak aks ettiruvchi sirtga perpendikulyar eng kuchli signal uchun sensor o'z texnik xususiyatlarida ko'rsatilgan masofaga o'rnatilishi, tebranish uning yo'nalishini o'zgartirmasligi uchun qattiq mahkamlanishi va mexanik shikastlanishdan himoyalanishi kerak. Nishon ham kamida shuncha muhim: tozalangan val yuzasining mos joyiga aks ettiruvchi lenta yopishtirilsin, aylanishda aniq bitta belgi bo'lishi kerak (ikkinchi aks ettiruvchi element ikki marta hisoblashga olib keladi) va belgi mustahkam yopishganligi, yuqori tezlikda uchib ketmasligini tekshiring. Nihoyat, sensori belgiga yo'naltiring, sensorning LED ko'rsatkichida barqaror signal paydo bo'lishini kuzating, holatni mahkamlang va o'qishga ishonishdan oldin to'liq bir aylana davomida ishonchli aniqlashni tasdiqlash uchun sinov o'tkazing.
5. Advantages
Kontaktsiz optik prinsip bir nechta afzalliklarni taqdim etadi:
- Mexanik kontakt yo'q: valga ishqalanish yoki yuklanish yo'q, aynaluvchi qismlardan xavfsiz ishlash ta'minlanadi va istalgan tezlikda foydalanish mumkin.
- Materialdan mustaqillik: u qora va rangli metallar bilan bir qatorda plastmassa, kompozit materiallar va yog'ochda ham ishlaydi — buning uchun faqat optik kontrast talab qilinadi.
- Tez va aniq javob: yuqori tezlikdagi ilovalar uchun mos bo'lib, aniq vaqt tamg'asi bilan ravshan raqamli impulslar hosil qiladi.
6. Limitations
Xuddi shu optik prinsip oldindan hisobga olinishi kerak bo'lgan bir nechta cheklovlarni ham belgilaydi:
- Tashqi muhit ta'siriga sezuvchanlik: yorqin atrof yoritgichi ishlashga xalaqit berishi mumkin, optikadagi chang va yog' tumani esa ish samaradorligini pasaytiradi; shuning uchun linza muntazam tozalab turilishi va qattiq muhitlarda himoya korpusiga joylashtirilishi kerak.
- Yo'naltirish muhim ahamiyatga ega: sensor nishonga o'z yo'nalishini saqlab turishi kerak, tebranish yoki cho'kish uni chetga siljitishi mumkin — bu barqaror mahkamlashning yana bir sababi.
- Nishonga bog'liqlik: aks ettiruvchi belgi yoki ob'ekt mavjud bo'lishi shart, yoritish xususiyatining o'zgarishi o'qishga ta'sir qiladi va lenta vaqt o'tishi bilan qo'nib qolishi mumkin.
Doimiy optik o'zgich o'rnatish qiyin bo'lgan hollarda muhandislar ko'pincha optik bo'lmagan alternativlarga, masalan, yaqinlik (tokovir) zond yordamida kalit uyasi o'qishiga murojaat qiladi — bu usul lenta talab qilmaydi va chang yoki yorug'lik ta'siriga sezgir emas.
7. Amaliy sahnada balanslashtishda fotoelektrik sensorlar
Ko'chma asboblarda diffuz-aks ettiruvchi lazer taxometri fazani aniqlashning standart usuli hisoblanadi, chunki u milni tayyorlashni talab etmaydi — faqat bir parcha aks ettiruvchi lenta yetarli. The Balanset-1A aynan shu turdagi optik lazer taxometri bilan jihozlangan: u kichik aks ettiruvchi lentadan signal oladi, keng masofalar oralig'ida ishlaydi va dasturga har bir tuzatish og'irligining ni hisoblab chiqarish hamda qoldiq nomuvozanat ni tuzatgandan so'ng tekshirish uchun zarur bo'lgan har bir aylanishda bir impuls beradi. Xulosa qilib aytganda, fotoelektrik sensorning tez reaksiyasi, materialdan mustaqilligi va kontaktsiz ishlash prinsipi uni ideal taxometrga aylantiradi va u akselerometrlar ni to'liq holat monitoringi va balanslashtirish tizimida mukammal to'ldiradi.
