了解光學測速儀
一個 光學轉速計 是一種非接觸式測速裝置，利用光線（可見光 LED、雷射或紅外線）搭配光電感測器來偵測旋轉，可透過偵測貼有 反光膠帶 的軸面反射光，或透過偵測光束被遮斷來運作。它同時執行兩項任務：以 RPM 回報轉速，並提供每轉一次的計時脈衝，作為 相位 參考輸入 振動分析, 現場動平衡，以及 階次追蹤。此術語涵蓋手持式雷射設備（最常見的類型）以及基於各種光源的固定安裝式光學感測器。光學轉速計與 雷射測速儀密切相關，但光學類別範圍更廣，也包含非雷射光源。
1. 光學轉速計類型
1.1 反射式（最常見）
- 光源與感測器共用單一外殼。
- 設備偵測來自軸上反光貼帶的反射光。
- 適用於一系列工作距離，通常為 50–500 mm。
- 手持式雷射轉速計採用此方法。
- 簡單、方便且便攜——適合現場快速檢查。
1.2 對射式
- 光源與感測器為相對而設的獨立單元。
- 旋轉物體在轉動時遮斷光束。
- 每個橫越光束的葉片、輻條或特徵都會產生一個脈衝。
- 在需要時可進行每轉多脈衝測量。
- 常見於固定安裝系統。
1.3 光纖式
- 光線透過光纖電纜傳輸與接收。
- 電子元件遠離測量點設置。
- 適用於狹小空間、高電磁干擾或易爆環境。
- 危險區域可使用本質安全型版本。
2. 光源
發射器的選擇決定了工作距離、光斑大小及抗環境光干擾能力。
- 雷射（紅光或紅外線）： 相干聚焦光束，提供長工作距離與小光斑以實現精確定位——性能最佳，為手持設備的常見選擇。
- LED（可見光或紅外線）： 非相干光，工作距離較短且光斑較大，但成本較低；常見於固定安裝式感測器。
- 紅外線（IR）： 肉眼不可見，受環境光影響較小，因此在明亮環境中表現更佳，且具備無可見雷射光束的安全優勢。
3. 應用
3.1 轉速測量
3.2 振動分析相位參考
這是使光學轉速計對振動專家不可或缺的角色。透過將振動波形與每轉一次的脈衝進行時間對比，分析儀將延遲轉換為相位角：
3.3 同步測量
4. 優點
光學方法憑藉三大特性確立其地位：
- 非接觸式操作： 感測器不接觸旋轉部件，因此軸上無摩擦或負載，感測器不受速度限制，且感測元件無磨損。
- 易用性： 貼上膠帶、對準並測量——結果即時，且儀器完全便攜。
- 多功能性： 它適用於幾乎任何旋轉物件，涵蓋寬廣的速度範圍，具可調工作距離，且適合臨時檢測與永久安裝。
5. 安裝與環境因素
對於永久安裝，請將感測器安裝於建議的 standoff 距離，使其光軸垂直於軸，在易於接近處貼上反光膠帶，必要時以視窗保護光學元件免受污染，並提供距離與對準的調整功能。若干環境因素會降低效能，值得注意：
- 環境光： 強烈陽光會淹沒感測器——請使用紅外線光源或遮蔽目標。
- 污染： 光學元件上的油霧與灰塵會削弱訊號。
- 振動： 牢固安裝感測器，使其相對於軸不產生振動。
- 溫度： 保持在感測器’的額定範圍內，通常為 −20 至 +60 °C。
6. 最佳實務與疑難排解
為取得可靠的便攜式讀數，請倚靠穩定表面，對準反光膠帶中心，保持製造商建議的距離，遮蔽強光，並進行多次讀數以確認一致性。當脈衝用作相位參考時，請將膠帶位置視為 0° 標記——記錄並文件化——確保訊號穩定且乾淨，驗證每轉單一脈衝，若波形有任何可疑之處，請使用示波器檢查。常見故障對應簡單的修復方法：
- 無訊號： 檢查 standoff 距離，清潔光學元件，確認膠帶存在，並檢查電池。
- 讀數不穩定： 縮短距離，改善膠帶品質，並遮蔽雜散光。
- 多重脈衝（RPM 翻倍）： 移除額外的膠帶碎片、鍵槽反光或其他每轉會觸發第二脈衝的反光標記。
在便攜式平衡儀上，光學測速儀並非配件，而是整個工作流程的計時 backbone。 Balanset-1A，例如，隨附光學雷射測速儀，可從小塊反光膠帶觸發，工作距離為 50–500 mm，速度範圍為 250–90,000 rpm；其每轉一次脈衝提供軟體計算每個平衡配重所需的相位參考，並在事後驗證 剩餘不平衡 概念上，它如同非接觸式 光電感測器 並發揮與永久安裝式 鍵相器.
光學測速儀——特別是雷射型——已成為振動分析與動平衡校正中不可或缺的工具。其非接觸式操作、易用性、準確性，以及同時作為速度感測器與相位參考的雙重功能，使其成為現場旋轉設備的振動專家、可靠性工程師與維護技術人員的必備工具。
