Про лазерний тахометр

При проектуванні машин, механізмів, обладнання, з елементами, що обертаються (валами, шестернями, шківами, роторами електродвигунів, роликами конвеєрів), в якості необхідних вимірювальних приладів встановлюються тахометри.
Наприклад такий пристрій присутній у більшості автомобілів і розміщується на панелі приладів, щоб водій контролював режими роботи двигуна і своєчасність перемикання передач, враховуючи інформацію одночасно зі показаннями спідометра.

Як влаштований та працює оптичний тахометр

Принцип вимірювання частоти обертів

Але не завжди в цьому є потреба. Наприклад, у токарному верстаті шпиндель обертається з різними швидкостями, які токар перемикає відповідною рукояткою і він знає точно, що кількість обертів відповідає зазначеному (з урахуванням відхилення, передбаченого паспортними даними).

Але в таких випадках виникає 2 питання:

1. Як виміряти швидкість обертання, якщо конструкція такої можливості не передбачає ?
2. Навіть якщо контактний або безконтактний тахометр вже є, згодом його характеристики можуть погіршитися і потрібний еталонний вимірювач кількості обертів, щоб встановити істину і прийняти рішення - ремонтувати, замінити, направити на перевірку.

У таких випадках знадобиться контрольний ручний прилад і сьогодні ми поговоримо про один з його різновидів – лазерний. Він містить оптичний датчик, що підраховує кількість обертів, що дозволяє оперативно вимірювати частоти обертання.
Пристрій застосовується для контролю нормальних режимів роботи технологічного обладнання, щоб уникнути аварій, виробничого браку і простою в машинобудуванні, металургії, залізничному транспорті, хімії, нафтовій промисловості.

Принцип вимірювання тахометром полягає у випромінюванні лазерного променя, відображенні від світловідбивної мітки, приклеєної на видимій частині ротора (назвемо таким узагальненим терміном будь-яку деталь, що обертається). Після відбиття, промінь потрапляє до приймача, який обчислює кількість відбитих імпульсів.

Як випромінювач використовують лазерний діод (довжина хвилі 630-680 нм, CLASS-II, вихідна потужність менше 1 мВт). З кожним оборотом надходить один імпульс. Таким чином, в одиницю часу імпульсів доводиться більше або менше і можна точно виміряти частоту обертання.
Аналогова частина схеми складається з приймача відбитого сигналу, виконаного на фототранзисторі.
Крім пристрою передачі-приймання, потрібен в обов'язковому порядку цифровий лічильник або спеціалізований електронний контролер, що виконує більше функцій, наприклад перетворення на цифру, що відображається на індикаторі в об/хв, а також якщо це передбачено перемикання діапазону (для багатодіапазонних тахометрів).

Рекомендації з експлуатації приладів швидкості обертання

Важливим елементом для підвищення точності, щоб не втратити жодного імпульсу, є світлодіодний індикатор контролю точності наведення на ціль (не у всіх моделях). Також велике значення має:

Оскільки це портативний прилад, то живлення виробляється від батарейок.
Перед початком експлуатації необхідно провести простий тест перевірки працездатності. Направити лазер на довільний об'єкт. Повинна спостерігатися позначка у вигляді червоної точки. Якщо її немає, замініть елемент живлення.
Встановіть відмітну промінь мітку на валу деталі обертання – зазвичай вона йде до комплекту. Як світловідбивачем може виступати металева фольга, прикріплена скотчем або дисперсійна стрічка.

Стійкий сигнал спостерігається при наклеюванні мітки шириною 16-25 мм (але все залежить від діаметра валу, ротора) на темному тлі. Можуть виникнути проблеми з прийомом сигналу тахометром, якщо сам елемент обертання має високу відбивну здатність - наприклад полірована сталь. У такому разі необхідно спочатку наклеїти темну основу, а на неї вже світловідбивач.

Виберіть оптимальну відстань від датчика до деталі, що обертається. Потрібно забезпечити стабільний прийом. Хоча лазер точно сфокусований, чим далі, тим більше впливає навіть найменше кутове зміщення. Але завжди вдається наблизитися на мінімальну дистанцію, наприклад, якщо досліджувана на кількість обертів деталь поглиблена всередину обладнання.
Для лазерних тахометрів з автоматичним перемиканням діапазону, наприклад на межі 9999 об/хв:

• спочатку спостерігатимуться менші числа, наприклад 8000,8500,9000;
• а після перевищення 9999 об/хв, на індикаторі буде показано значення помножене на 10.

Для більш точного зняття значень, зробіть кілька вимірів та усредните показання безконтактного тахометра.
У лабораторних умовах, наприклад, при випробуванні нового обладнання, прилад рекомендується встановити на штатив.