Laser Ta­cho­me­ter - Hoch­prä­zi­se Mes­sung von Dreh­schwin­gun­gen

Fa­se­r­opti­scher Sen­sor zur be­rüh­rungs­lo­sen Mes­sung

Der neue Laser Ta­cho­me­ter IfTA LMM2 (Laser Mea­su­re­ment Mo­du­le) ist ein fa­se­r­opti­scher Sen­sor der in Kom­bi­na­ti­on mit einem IfTA Mess­sys­tem unter an­de­rem zur be­rüh­rungs­lo­sen Mes­sung von Schwin­gun­gen des Dreh­win­kels, der Dreh­zahl und der Dreh­be­schleu­ni­gung an Ro­to­ren und Wel­len ein­ge­setzt wer­den kann.

Das auf op­ti­scher Re­fle­xi­on be­ru­hen­de Mess­prin­zip er­folgt mit Hilfe eines an der dre­hen­den Welle be­fes­tig­ten Zahn­rad­ge­bers oder Ze­bra­ta­pes. Die hohe Band­brei­te und der enge Fokus des La­sers be­deu­ten dabei höchs­te Prä­zi­si­on. Der Sen­sor­kopf be­steht aus einem ein­zel­nen Glas­fa­ser­ka­bel und kann daher selbst an schwer zu­gäng­li­chen Orten plat­ziert wer­den.  Wir bie­ten den Sen­sor ent­we­der als Ein­schub­mo­dul für IfTA Mess­sys­te­me oder in einem ei­ge­nen Ge­häu­se an.

Die Vor­tei­le des Laser Ta­cho­me­ters IfTA LMM2

Berüh­rungs­lo­se Mes­sung

Durch die be­rüh­rungs­lo­se Mes­sung mit­hil­fe der La­ser­tech­no­lo­gie wird eine hohe und ver­läss­li­che Prä­zi­si­on si­cher­ge­stellt. Es kön­nen be­ste­hen­de Zahn­rä­der, Schlitz­schei­ben oder auch ein Ze­bra­ta­pe ab­ge­tas­tet wer­den.

Kom­pak­te platz­spa­ren­de Bau­wei­se

Der Sen­­sor­­kopf be­­steht aus einem ein­­zel­­nen Glas­fa­­ser­­ka­­bel und ist daher sehr klein und kann selbst bei Platz­­man­­gel gut ein­­ge­­setzt wer­­den. Eine auf­­wän­­di­­ge Sen­­so­rin­­stal­la­ti­on ist nicht er­­for­­der­­lich.

 

Große Band­brei­te

Dank der großen Band­brei­te gibt es viel­sei­ti­ge Ein­satz­mög­lich­kei­ten. Mes­sun­gen von Dreh­zahl, Dreh­win­kel­schwin­gun­gen, Tor­si­ons­schwin­gun­gen bis hin zu Dreh­mo­ment sind mög­lich.

 

 

Op­ti­sche Mess­me­tho­de

Die op­ti­sche Mess­me­tho­de ver­hin­dert die Be­ein­flus­sung durch EMV Stö­run­gen und  sie ist un­ab­hän­gig von der Ma­te­ri­al­be­schaf­fen­heit von z. B. Zahn­rä­dern.

Schnel­ler Auf­bau

Das LMM2 Modul, wel­ches den Laser ge­ne­riert und die Re­fle­xio­nen misst, kann di­rekt als Ein­schub­kar­te im IfTA Sys­tem in­te­griert wer­den. Somit er­gibt sich ein ein­fa­cher und schnel­ler Messauf­bau, der keine zu­sätz­li­che ex­ter­ne Strom­ver­sor­gung be­nö­tigt.

Hohe Sen­si­ti­vi­tät

Die hohe Sen­si­ti­vi­tät und das sehr gute Si­­gnal-Rausch-Ver­häl­t­­nis er­mög­li­chen eine prä­zi­se zeit­li­che Mes­sung von Flan­ken.

Das LMM2 Mess­ver­fah­ren

Wie funk­tio­niert der IfTA LMM2 Sen­sor?

Der LMM2 Sen­sor misst Mar­kie­run­gen auf einem Rotor ba­sie­rend auf der Re­fle­xi­on und lie­fert eine ana­lo­ge Aus­gangs­span­nung mit hoher Band­brei­te. Ty­pi­sche Mar­kie­rungs­op­tio­nen sind ein Zahn­rad, Schei­be mit Lö­chern/Strei­fen  oder ein Ze­bra­ta­pe. Der klei­ne La­ser­punkt und die hohe Band­brei­te er­mög­li­chen die Er­zeu­gung von Si­gna­len mit prä­zi­sen und stei­len An­stiegs- und Ab­fall­zei­ten.

In Kom­bi­na­ti­on mit dem IfTA AT2 High Speed Timer Modul fun­giert das LMM2 als Ta­cho­me­ter zur Mes­sung von Dreh­zahl, Win­kel­­ge­schwin­­dig­keit, Schwing­win­kel und Tor­si­ons­schwin­gun­gen von Ro­to­ren und Wel­len. Gleich­zei­ti­ge Mes­sun­gen an axia­len Po­si­tio­nen er­mög­li­chen An­wen­dun­gen, wie die Mes­sung des Wel­len­dreh­mo­ments.

Laser Ta­cho­me­ter IfTA LMM2: 2-ka­na­li­ges Stan­da­lo­ne Modul

  • Über­sicht
  • Tech­ni­sche Daten
  • Lie­fe­r­um­fang und Zu­be­hör
  • An­wen­dungs­bei­spie­le
Picture IfTA LMM2 Standalone

Das LMM2 ist ein 2-ka­na­li­ges Modul und kom­bi­niert pro Kanal je einen Laser und eine De­tek­tor­ein­heit zur Re­fle­xi­ons­mes­sung. Zu­sam­men mit dem Si­gnal­ein­gangs­mo­dul IfTA AT2 High Speed Timer kann es als hoch­prä­zi­ser Dreh­ge­ber ein­ge­setzt wer­den.

Die IfTA LMM2 Stan­da­lo­ne Aus­füh­rung ist ins­be­son­de­re ge­eig­net

  • wenn die An­wen­dung meh­re­re Mess­stel­len er­for­dert
  • wenn die Ent­fer­nung zwi­schen Mess­sys­tem und Mes­stel­le > 2m be­trägt

High­lights

  • Laser der Klas­se 2 (rot) mit Leis­tung < 1 mW
  • Inklu­si­ve ge­ga­bel­tem Licht­wel­len­lei­ter mit La­serein­gang, Tast­kopf und De­tek­to­r­aus­gang (2 m)
  • Pho­to­detek­tor mit 120 kHz Band­brei­te
  • Ana­lo­ger Span­nungs­si­gnal­aus­gang mit 0...-15 V
  • Ro­bus­tes Schutz­ge­häu­se aus Alu­mi­ni­um

All­ge­mein

Kanal­an­zahl:2
Ver­sor­gungs­span­nung:23...27 VDC

Laser Spe­zi­fi­ka­ti­on

Op­ti­sche Leis­tung: < 1 mW
Wel­len­län­ge: 650 nm
La­ser­klas­se: 2

Pho­to­detek­tor Spe­zi­fi­ka­ti­on

Spek­tral­be­reich: 400...1100 nm
Band­brei­te: 0...120 kHz (-3dB)
An­stiegs­zeit: 3 µs

Span­nungs­aus­gang

Sen­si­ti­vi­tät:-0,43 V/µW (@650 nm)
Dun­kel-Off­set­span­nung:± 0,5 mV
Rausch­span­nung: 0,2 mVrms
Sät­ti­gung:-14,8 V

Re­fle­xi­ons­son­de/Glas­fa­ser Spe­zi­fi­ka­ti­on

Spek­tral­be­reich:400...2400 nm
Nu­me­ri­sche Aper­tur:0,22
Fa­ser­län­ge:2 m
Mess­ab­stand:1 mm (max. Re­fle­xi­on)

Lie­fe­r­um­fang

Lie­fe­rung als Stan­da­lo­ne Ver­si­on im Schutz­ge­häu­se. Zur vol­len Funk­tio­na­li­tät ist ein Mess­sys­tem er­for­der­lich, im Lie­fe­r­um­fang je­doch nicht ent­hal­ten. Idea­ler­wei­se in Kom­bi­na­ti­on mit mo­du­la­ren IfTA Mess­sys­te­men.

Fol­gen­de Op­tio­nen sind für das LMM2 er­hält­lich

  • Ver­län­ge­rung des Licht­wel­len­lei­ters
  • SMA-Kabel für das Aus­gangs­si­gnal
  • Eine idea­le Er­gän­zung zur prä­zi­sen Mes­sung des Aus­gangs­si­gnals ist das Ein­gangs­mo­dul IfTA AT2 High Speed Timer

Ein­satz in der Pra­xis

  • Mes­sung von Dreh­schwin­gun­gen in An­triebss­trän­gen, Ga­stur­bi­nen, Dampf­tur­bi­nen, Strom­ge­ne­ra­to­ren
  • Eine ro­tie­ren­de Welle wird mit­tels Ze­bra­ta­pe mit 100 Strei­fen um den Um­fang aus­ge­stat­tet. Das LMM2 er­mit­telt blitz­schnell, wel­cher Strei­fen sich vor dem Sen­sor­kopf be­fin­det. Das ana­lo­ge Aus­gangs­si­gnal wird mit Hilfe des IfTA AT2 High Speed Ti­mers und des IfTA DSP wei­ter ver­ar­bei­tet. Auf diese Weise wird nicht nur die Dreh­zahl und Dreh­ge­schwin­dig­keit er­mit­telt, son­dern auch die Dreh­schwin­gun­gen bis zur 50. Ord­nung. So lässt sich z. B. eine Tor­si­ons­schwin­gung be­stim­men, ohne den Rotor mit einem Dreh­ge­ber aus­stat­ten zu müs­sen.

Laser Ta­cho­me­ter IfTA LMM2: 2-ka­na­li­ges Modul für IfTA Sys­te­me

  • Über­sicht
  • Tech­ni­sche Daten
  • Lie­fe­r­um­fang und Zu­be­hör
  • An­wen­dungs­bei­spie­le
Picture IfTA LMM2 input module

Das LMM2 ist ein 2-ka­na­li­ges Modul und kom­bi­niert pro Kanal je einen Laser und eine De­tek­tor­ein­heit zur Re­fle­xi­ons­mes­sung. Zu­sam­men mit dem Si­gnal­ein­gangs­mo­dul IfTA AT2 High Speed Timer kann es als hoch­prä­zi­ser Dreh­ge­ber ein­ge­setzt wer­den.

Das LMM2  Modul kann fle­xi­bel in mo­bi­le oder sta­tio­näre IfTA Sys­te­me ein­ge­scho­ben wer­den.

High­lights:

  • Laser der Klas­se 2 (rot) mit Leis­tung < 1 mW
  • Inklu­si­ve ge­ga­bel­tem Licht­wel­len­lei­ter mit La­serein­gang, Tast­kopf und De­tek­to­r­aus­gang (2 m)
  • Pho­to­detek­tor mit 120 kHz Band­brei­te
  • Ana­lo­ger Span­nungs­si­gnal­aus­gang mit 0...-15 V

All­ge­mein

Kanal­an­zahl:2
Ver­sor­gungs­span­nung: 23...27 VDC

Laser Spe­zi­fi­ka­ti­on

Op­ti­sche Leis­tung: < 1 mW
Wel­len­län­ge: 650 nm
La­ser­klas­se: 2

Pho­to­detek­tor Spe­zi­fi­ka­ti­on

Spek­tral­be­reich: 400...1100 nm
Band­brei­te: 0...120 kHz(-3dB)
An­stiegs­zeit: 3 µs

Span­nungs­aus­gang

Sen­si­ti­vi­tät:-0,43 V/µW (@650 nm)
Dun­kel-Off­set­span­nung:± 0,5 mV
Rausch­span­nung: 0,2 mVrms
Sät­ti­gung:-14,8 V

Re­fle­xi­ons­son­de/Glas­fa­ser Spe­zi­fi­ka­ti­on

Spek­tral­be­reich:400...2400 nm
Nu­me­ri­sche Aper­tur:0,22
Fa­ser­län­ge:2 m
Mess­ab­stand:1 mm (max. Re­fle­xi­on)

Lie­fe­r­um­fang

Lie­fe­rung als ein­schieb­ba­res Ein­gangs­mo­dul für IfTA Mess­sys­te­me. Zur vol­len Funk­tio­na­li­tät ist ein mo­du­la­res IfTA Mess­sys­tem er­for­der­lich, im Lie­fe­r­um­fang je­doch nicht ent­hal­ten.  

Fol­gen­de Op­tio­nen sind für das LMM2 er­hält­lich

  • Ver­län­ge­rung des Licht­wel­len­lei­ters
  • SMA-Kabel für das Aus­gangs­si­gnal
  • Eine idea­le Er­gän­zung zur prä­zi­sen Mes­sung des Aus­gangs­si­gnals ist das Ein­gangs­mo­dul IfTA AT2 High Speed Timer

Ein­satz in der Pra­xis

  • Mes­sung von Dreh­schwin­gun­gen in An­triebss­trän­gen, Ga­stur­bi­nen, Dampf­tur­bi­nen, Strom­ge­ne­ra­to­ren
  • Eine ro­tie­ren­de Welle wird mit­tels Ze­bra­ta­pe mit 100 Strei­fen um den Um­fang aus­ge­stat­tet. Das LMM2 er­mit­telt blitz­schnell, wel­cher Strei­fen sich vor dem Sen­sor­kopf be­fin­det. Das ana­lo­ge Aus­gangs­si­gnal wird mit Hilfe des IfTA AT2 High Speed Ti­mers und des IfTA DSP wei­ter ver­ar­bei­tet. Auf diese Weise wird nicht nur die Dreh­zahl und Dreh­ge­schwin­dig­keit er­mit­telt, son­dern auch die Dreh­schwin­gun­gen bis zur 50. Ord­nung. So lässt sich z. B. eine Tor­si­ons­schwin­gung be­stim­men, ohne den Rotor mit einem Dreh­ge­ber aus­stat­ten zu müs­sen.
  • Gibt es meh­re­re Mess­stel­len, kann zu­sätz­lich ein oder meh­re­re IfTA LMM2 Stan­da­lo­ne Ver­sio­nen in­stal­liert wer­den

Emp­foh­le­ne Pro­duk­te

High Speed Timer AT2

Fle­­xibles und schnel­les Timer Modul mit zwei ana­lo­­gen Ein­­gän­gen.

Ar­gusOMDS

Schutz­­­sys­tem mit Dia­gno­se- und Über­wa­chungs­funk­tio­na­li­tät.

Dy­naMas­ter

Dia­­gno­­se­tool für High­s­peed Ana­­ly­­se & in­­tel­­li­­gen­te Vi­­sua­­li­­sie­rung.

Tren­dVie­wer

Schnel­le in­tui­ti­ve On-/Off­li­ne-Ana­ly­se-Soft­wa­re für ef­fi­zi­en­te Vi­sua­li­sie­rung.