了解轉速感測器訊號
在 振動分析，a 轉速計 是一種產生與軸旋轉同步的計時脈衝的感測器。它同時執行兩項任務：以高精度測量運轉速度（RPM），並且——更重要的是——為分析儀提供一個 相位 參考基準。沒有這個參考基準，動平衡校正和大多數進階轉子診斷根本無法進行。
1. 定義：什麼是轉速計？
轉速計的輸出是一個乾淨的脈衝序列，通常是一個 每轉一次 脈衝。在功能上，它與來自 鍵相的信號完全相同，這兩個術語經常互換使用。每個脈衝標記了 t = 0 一轉的瞬間，為每個振動樣本提供軸上已知的角位置。這單一的事實——知道 其中 軸在每個時刻的位置——正是將原始振動軌跡轉化為可操作的診斷資訊的關鍵。
2. 轉速計如何運作
用於振動工作的轉速計設定包含兩個部分：
- 軸上的目標 ——感測器每轉檢測一次的特徵：一條反光膠帶、螺栓頭、鍵槽、凹槽或現有的齒輪齒。
- 固定式感測器 對準目標。常見類型包括：
- 光電/雷射轉速計 ——發射光束並檢測來自反光膠帶的反射，每次膠帶經過時觸發一個脈衝。這些是便攜式 現場動平衡 的標準選擇，因為除了貼一條膠帶外，不需要對軸進行任何準備。
- 近接（渦流）探頭 ——非接觸式檢測鍵槽或凹槽；經典的永久安裝式 Keyphasor。
- 霍爾效應感測器 ——感測固定在軸上的小磁鐵。
無論是哪種感測器，其脈衝序列都會與 加速規 信號一起輸入分析儀，將振動資料鎖定到軸角。
3. 轉速計信號的兩個角色
速度測量
通過測量脈衝之間的間隔，分析儀可得出即時且高度準確的 RPM。這比手持式接觸轉速計精確得多，對於將振動頻率與特定機器部件匹配至關重要——例如，分離 運轉速度諧波 來自 軸承故障頻率.
相位參考
這是關鍵角色。分析儀測量轉速計脈衝與振動分量峰值之間的延遲——例如 1× 不平衡 響應——並將該延遲轉換為相位角。測量的相位是相對於轉速計脈衝的響應相位，而不是重點角度本身——響應落後於重點的量取決於運轉速度接近共振的程度（遠低於共振時接近 0°，共振時為 90°，高於共振時接近 180°），加上儀器延遲——因此 校正配重 是通過影響係數（試重）方法計算的，而不是直接從相位讀取。相位還支撐著：
- 現場動平衡 ——沒有相位參考基準就無法進行；分析儀使用試重前後振幅和相位來計算校正。
- 階次分析 ——將頻率軸歸一化為運轉速度的倍數（次），對於變速機器至關重要。
- 進階圖表 — 波德圖, 奈奎斯特 與 軌跡 圖表都需要來自轉速計的相位標記。
4. 現場動平衡中的轉速計
在便攜式儀器上，轉速計不是可選配件——它是使現場單平面和雙平面動平衡校正成為可能的組件。 Balanset-1A 隨機附帶光學雷射轉速計，由軸上的一小塊反光膠帶觸發，工作距離為 50–500 mm，覆蓋 250–90,000 rpm 的全範圍。其每轉一次的脈衝為軟體提供計算每個平衡配重質量和角度所需的相位參考基準，並驗證校正後的 剩餘不平衡 。實際上，不起眼的轉速計脈衝是整個動平衡校正工作流程的計時 backbone。
5. 常見陷阱
- 雙重觸發： 光亮的軸或第二個反光特徵會觸發額外脈衝，使報告的 RPM 加倍。使用啞光膠帶並仔細對準可防止此問題。
- 脈衝微弱或遺漏： 髒污的膠帶、過大的工作距離或不良的對準角度會導致脈衝丟失，從而破壞相位。清潔、切口平整的膠帶目標和正確的距離可解決大多數問題。
- 環境光： 感測器上的直射陽光會淹沒雷射轉速計；遮蔽目標可恢復可靠的脈衝。
