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Case 激光測振

激光測振傳感器在風(fēng)機(jī)電機(jī)旋轉(zhuǎn)振動狀態(tài)非接觸測量中的案例分析與技術(shù)方案

日期: 2024-11-10
瀏覽次數(shù): 37

一、引言

在工業(yè)生產(chǎn)中,風(fēng)機(jī)和電機(jī)作為關(guān)鍵設(shè)備,其運(yùn)行狀態(tài)直接影響到生產(chǎn)效率和設(shè)備壽命。傳統(tǒng)的接觸式振動測量方法存在諸多局限,如安裝復(fù)雜、對設(shè)備造成干擾、維護(hù)成本高等。因此,采用非接觸式的激光測振傳感器進(jìn)行測量成為了一種理想的解決方案。本文將以實(shí)際案例為基礎(chǔ),詳細(xì)介紹激光測振傳感器在風(fēng)機(jī)電機(jī)旋轉(zhuǎn)振動狀態(tài)非接觸測量中的技術(shù)方案。


激光測振傳感器在風(fēng)機(jī)電機(jī)旋轉(zhuǎn)振動狀態(tài)非接觸測量中的案例分析與技術(shù)方案


二、技術(shù)原理

激光測振傳感器基于激光多普勒效應(yīng)原理進(jìn)行工作。當(dāng)激光束照射到振動的物體表面時,反射光的頻率會因物體表面的振動而發(fā)生變化。通過測量反射光與入射光之間的頻率差,可以計算出物體表面的振動速度,進(jìn)而分析振動狀態(tài)。


激光測振傳感器在風(fēng)機(jī)電機(jī)旋轉(zhuǎn)振動狀態(tài)非接觸測量中的案例分析與技術(shù)方案
激光測振傳感器在風(fēng)機(jī)電機(jī)旋轉(zhuǎn)振動狀態(tài)非接觸測量中的案例分析與技術(shù)方案
激光測振傳感器在風(fēng)機(jī)電機(jī)旋轉(zhuǎn)振動狀態(tài)非接觸測量中的案例分析與技術(shù)方案


三、案例分析

1. 案例背景

某風(fēng)力發(fā)電廠的風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)了振動異?,F(xiàn)象,嚴(yán)重影響了設(shè)備的穩(wěn)定性和使用壽命。為了準(zhǔn)確測量風(fēng)機(jī)的振動狀態(tài)并找出問題根源,決定采用激光測振傳感器進(jìn)行非接觸測量。

2. 測量設(shè)備

選用MV-G100型激光測振傳感器,該傳感器具有外置鏡頭,基準(zhǔn)距離50-2000mm,頻率范圍DC-1.25MHz,振動幅度分辨率<10nm,振動頻率精度0.02%,最大振動量4500mm/s。


激光測振傳感器在風(fēng)機(jī)電機(jī)旋轉(zhuǎn)振動狀態(tài)非接觸測量中的案例分析與技術(shù)方案


3. 測量步驟

3.1 安裝與校準(zhǔn)

  • 將激光測振傳感器固定于三腳架上,調(diào)整傳感器與被測風(fēng)機(jī)葉片之間的距離至合適范圍(如2m)。

  • 使用紅光指引功能,確保激光束準(zhǔn)確照射到風(fēng)機(jī)葉片的預(yù)定測量點(diǎn)。

  • 進(jìn)行傳感器校準(zhǔn),確保測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

3.2 數(shù)據(jù)采集

  • 啟動傳感器,開始實(shí)時采集風(fēng)機(jī)葉片的振動數(shù)據(jù)。

  • 設(shè)置采樣頻率為10kHz,以保證數(shù)據(jù)的連續(xù)性和準(zhǔn)確性。

  • 采集過程中,注意記錄風(fēng)機(jī)葉片的轉(zhuǎn)速、風(fēng)向等參數(shù),以便后續(xù)分析。


激光測振傳感器在風(fēng)機(jī)電機(jī)旋轉(zhuǎn)振動狀態(tài)非接觸測量中的案例分析與技術(shù)方案


3.3 數(shù)據(jù)處理與分析

  • 將采集到的振動數(shù)據(jù)導(dǎo)入專業(yè)分析軟件,進(jìn)行頻譜分析、時域分析等處理。

  • 通過頻譜分析,可以識別出風(fēng)機(jī)葉片的振動頻率成分,判斷是否存在異常振動。

  • 通過時域分析,可以計算出風(fēng)機(jī)葉片的振動位移、速度、加速度等參數(shù),評估振動狀態(tài)。

3.4 結(jié)果評估與優(yōu)化

  • 根據(jù)測量結(jié)果,對風(fēng)機(jī)葉片的振動狀態(tài)進(jìn)行評估。

  • 若發(fā)現(xiàn)異常振動,需進(jìn)一步分析原因,如葉片不平衡、軸承損壞等。

  • 針對問題根源,采取相應(yīng)的優(yōu)化措施,如調(diào)整葉片平衡、更換軸承等。

  • 調(diào)整后再次進(jìn)行測量,驗證優(yōu)化效果。

4. 測量結(jié)果與分析

通過激光測振傳感器的測量,得到了風(fēng)機(jī)葉片在不同轉(zhuǎn)速下的振動數(shù)據(jù)。以下是對部分測量結(jié)果的分析:

  • 在風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為15rpm時,葉片的振動頻率為5Hz,振動位移為0.1mm,振動速度為0.2m/s,振動加速度為0.04g(g為重力加速度)。

  • 在風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為30rpm時,葉片的振動頻率為10Hz,振動位移為0.2mm,振動速度為0.4m/s,振動加速度為0.16g。

  • 通過對比不同轉(zhuǎn)速下的振動數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)隨著轉(zhuǎn)速的增加,葉片的振動頻率、位移、速度和加速度均呈增加趨勢。

  • 進(jìn)一步分析頻譜圖,發(fā)現(xiàn)存在頻率為20Hz的異常振動成分,可能與葉片不平衡有關(guān)。


激光測振傳感器在風(fēng)機(jī)電機(jī)旋轉(zhuǎn)振動狀態(tài)非接觸測量中的案例分析與技術(shù)方案
激光測振傳感器在風(fēng)機(jī)電機(jī)旋轉(zhuǎn)振動狀態(tài)非接觸測量中的案例分析與技術(shù)方案


5. 優(yōu)化措施與效果

針對葉片不平衡的問題,采取了調(diào)整葉片平衡的優(yōu)化措施。經(jīng)過調(diào)整后,再次進(jìn)行測量,發(fā)現(xiàn)異常振動成分明顯減少,振動狀態(tài)得到改善。具體效果如下:

  • 在風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為30rpm時,葉片的振動頻率仍為10Hz,但振動位移減小至0.15mm,振動速度減小至0.3m/s,振動加速度減小至0.12g。

  • 頻譜圖中異常振動成分的幅值明顯降低,表明優(yōu)化措施有效。

四、技術(shù)方案總結(jié)

  1. 測量設(shè)備選擇:選用高精度、高穩(wěn)定性的激光測振傳感器,如MV-G100型。

  2. 測量步驟與方法:包括安裝與校準(zhǔn)、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理與分析、結(jié)果評估與優(yōu)化等步驟。

  3. 數(shù)據(jù)處理與分析:采用專業(yè)分析軟件進(jìn)行頻譜分析、時域分析等處理,準(zhǔn)確評估風(fēng)機(jī)葉片的振動狀態(tài)。

  4. 優(yōu)化措施與效果驗證:根據(jù)測量結(jié)果,采取針對性的優(yōu)化措施,并驗證優(yōu)化效果。


激光測振傳感器在風(fēng)機(jī)電機(jī)旋轉(zhuǎn)振動狀態(tài)非接觸測量中的案例分析與技術(shù)方案


五、結(jié)論

本文詳細(xì)介紹了激光測振傳感器在風(fēng)機(jī)電機(jī)旋轉(zhuǎn)振動狀態(tài)非接觸測量中的技術(shù)方案。通過實(shí)際案例分析,證明了該方案的可行性和有效性。激光測振傳感器具有非接觸式測量、高精度、高穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn),在工業(yè)生產(chǎn)中具有廣泛的應(yīng)用前景。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,激光測振傳感器將在更多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。


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    2025 - 01 - 14
    一、引言1.1 研究背景與意義玻璃,作為一種用途極為廣泛的材料,憑借其透明、堅硬且易于加工的特性,在建筑、汽車、電子、光學(xué)儀器等眾多行業(yè)中占據(jù)著舉足輕重的地位。在建筑領(lǐng)域,玻璃不僅被廣泛應(yīng)用于建筑物的窗戶、幕墻,以實(shí)現(xiàn)采光與美觀的效果,還能通過巧妙設(shè)計,增強(qiáng)建筑的整體通透感與現(xiàn)代感;在汽車行業(yè),從擋風(fēng)玻璃到車窗,玻璃的質(zhì)量與性能直接關(guān)系到駕乘人員的安全與視野;在電子行業(yè),顯示屏、觸摸屏等關(guān)鍵部件更是離不開玻璃,其質(zhì)量和精度對電子產(chǎn)品的性能和用戶體驗有著深遠(yuǎn)影響。在玻璃的生產(chǎn)、加工以及應(yīng)用過程中,對其進(jìn)行精確測量顯得至關(guān)重要。以玻璃基板為例,這一液晶顯示器件的基本部件,主要厚度為 0.7mm 及 0.5mm,且未來制程將向更薄(如 0.4mm)邁進(jìn)。如此薄的厚度,卻要求嚴(yán)格的尺寸管控,一般公差在 0.01mm。玻璃厚度的均勻性、平整度以及表面的微觀形貌等參數(shù),直接決定了玻璃在各應(yīng)用場景中的性能表現(xiàn)。例如,汽車擋風(fēng)玻璃若厚度不均勻,可能導(dǎo)致光線折射異常,影響駕駛員視線;電子顯示屏的玻璃基板若存在平整度問題,會影響顯示效果,出現(xiàn)亮點(diǎn)、暗點(diǎn)或色彩不均等現(xiàn)象。傳統(tǒng)的玻璃測量方法,如千分尺測量、激光三角法等,雖在一定程度上能滿足部分生產(chǎn)需求,但在精度、效率以及適用范圍等方面存在諸多局限。千分尺測量屬于接觸式測量,容易受到人工操作的影響,導(dǎo)致測量誤差較大,且可能對玻璃表面造成損傷;激光三角法對透...
  • 7
    2025 - 02 - 09
    1. 性能參數(shù)對比參數(shù)LTP400基恩士 LK-G400米銥 ILD1420-200測量范圍±100 mm漫反射 ±100 mm200 mm(具體范圍依型號)采樣頻率160 kHz(最高)50 kHz(對應(yīng) 20 μs)8 kHz(可調(diào))靜態(tài)噪聲1.5 μm(平均后)2 μm(再現(xiàn)性)8 μm(重復(fù)性)線性誤差±0.05% F.S.(±100 μm)±160 μm光斑直徑Φ300 μm(W型號更寬)ø290 μm750 x 1100 μm(末端)接口類型以太網(wǎng)、485、模擬輸出未明確(可能基礎(chǔ))RS422、PROFINET、EtherCAT防護(hù)等級IP67IP67IP67重量438 g380 g(含線纜)145 g(帶電纜)可定制性激光功率、藍(lán)光版本、模擬模塊無提及ASC(動態(tài)表面補(bǔ)償)、多種工業(yè)接口2. LTP400 的核心優(yōu)勢超高采樣頻率(160 kHz)遠(yuǎn)超 LK-G400(50 kHz)和 ILD1420-200(8 kHz),適用于高速動態(tài)測量場景(如振動監(jiān)測、快速產(chǎn)線檢測)。優(yōu)異的靜態(tài)噪聲與線性精度平均后靜態(tài)噪聲僅 1.5 μm,優(yōu)于 LK-G400(2 μm)和 ILD1420-200(8 μm)。線性誤差 ,顯著優(yōu)于 LK-G400(±100 μm)和 ILD1420-200(...
  • 8
    2023 - 09 - 20
    首先,讓我們對TOF進(jìn)行一次短暫的“速讀”——它全稱叫'time-of-flight',中文怎么說呢?風(fēng)格灑脫地稱之為“飛行時間”。你沒聽錯,就是“飛行時間”。所有的顛覆與創(chuàng)新始于赤裸裸的想象,對吧?再來回過頭,看看我們的主角TOF激光測距傳感器。激光這東西,我想你肯定不陌生。科幻大片,醫(yī)美廣告里都被頻繁提及。對這位明星,我們暫時按下暫停鍵, 我們聊一聊測距傳感器——那可是能把復(fù)雜的三維世界,硬是證明成一串串精準(zhǔn)數(shù)據(jù)的硬核工具。當(dāng)然,他倆的組合,并不是偶然撞壁造成的火花。在“鷹眼”TOF的身上,激光變得更加酷炫,傳感器技術(shù)也變得更為深邃。他們共舞的主線,就是光的飛行時間。想象一下,要在現(xiàn)實(shí)世界計算出光從物體發(fā)射出來,然后反射回傳感器的時間。你愣了一秒,覺得好像進(jìn)入了'黑洞'的領(lǐng)域。實(shí)則不然,TOF激光測距傳感器就是這樣“耳提面命”。它以光速旅行者的姿態(tài),穿越空間,告訴我們物體與之間的距離。親,你有聽說過光速嗎?大約每秒走30萬公里哦,這個速度足夠你在一秒鐘內(nèi)去繞地球七點(diǎn)五圈了!TOF激光測距傳感器就是他們利用這么一個迅疾的光速,再加上高精度的時鐘,來高效精確地計算出飛行時間并轉(zhuǎn)化為距離數(shù)據(jù)。小編想說,TOF不僅玩科技,他更玩智謀,戰(zhàn)勝了同類的超聲波、紅外線等測距設(shè)備。畢竟,被物的顏色、亮度、表面材質(zhì),或者環(huán)境的溫濕度對他來說都不構(gòu)成鎖鏈。準(zhǔn)確到“下毛...
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泓川科技國產(chǎn)激光位移傳感器HC16-15與進(jìn)口Micro-Epsilon米銥ILD1420-10技術(shù)... 2025 - 04 - 02 以下為HC16-15國產(chǎn)激光位移傳感器與進(jìn)口ILD1420-10的對比分析報告,重點(diǎn)圍繞技術(shù)參數(shù)、性能指標(biāo)及國產(chǎn)替代可行性展開:一、核心參數(shù)對比指標(biāo)HC16-15(泓川科技)ILD1420-10(Micro-Epsilon)測量范圍±5mm(總10mm)10mm(SMR 20mm至EMR 30mm)線性度±0.1% F.S.±0.08% F.S.重復(fù)精度1μm0.5μm采樣頻率3000Hz(最高)4000Hz(最高)光源波長655nm(可見紅光)670nm(可見紅光)輸出接口RS485(Modbus RTU)、0-10V/4-20mARS422、4-20mA/1-5V工作溫度-10°C ~ +50°C0°C ~ +50°C防護(hù)等級IP67IP65尺寸(mm)44×31×18約47.5×14(主體)重量70g(含線纜)60g(含線纜)激光安全等級Class 2Class 2(ILD1420)/ Class 1(CL1版本)二、性能深度分析1. 精度與穩(wěn)定性HC16-15:線性度±0.1% F.S.(優(yōu)于多數(shù)國產(chǎn)傳感器),1μm重復(fù)精度滿足工業(yè)級需求,溫度特性0.05% F.S/°C,適合寬溫環(huán)境。ILD1420-10:線性度±0.08% F.S....
關(guān)于德國米銥(Micro-Epsilon)optoNCDT 1420 系列激光位移傳感器的深度研究報... 2025 - 04 - 02 一、引言1.1 研究背景與意義在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)與精密測量領(lǐng)域,對高精度、高可靠性位移測量技術(shù)的需求與日俱增。激光位移傳感器憑借其非接觸測量、高精度、高響應(yīng)速度以及抗干擾能力強(qiáng)等顯著優(yōu)勢,已成為實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)、質(zhì)量控制與精密檢測的關(guān)鍵技術(shù)手段,廣泛應(yīng)用于汽車制造、電子生產(chǎn)、機(jī)械加工、航空航天等眾多行業(yè)。optoNCDT 1420 系列激光位移傳感器作為德國米銥(Micro-Epsilon)公司推出的微型化、高精度位移測量解決方案,在尺寸、性能與功能集成等方面展現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)勢。其緊湊的設(shè)計使其能夠輕松集成到空間受限的設(shè)備與系統(tǒng)中,滿足了現(xiàn)代工業(yè)對設(shè)備小型化、集成化的發(fā)展需求;同時,該系列傳感器具備出色的測量精度與穩(wěn)定性,可實(shí)現(xiàn)對微小位移變化的精確檢測,為精密測量與控制提供了可靠的數(shù)據(jù)支持。深入研究 optoNCDT 1420 系列激光位移傳感器的技術(shù)原理、性能特點(diǎn)及應(yīng)用場景,對于推動激光位移測量技術(shù)的發(fā)展,拓展其在各行業(yè)的應(yīng)用范圍,提升工業(yè)生產(chǎn)的自動化水平與產(chǎn)品質(zhì)量具有重要的理論與實(shí)際意義。通過對該系列傳感器的全面剖析,能夠為相關(guān)領(lǐng)域的工程師、技術(shù)人員提供有價值的參考依據(jù),幫助他們更好地選擇與應(yīng)用激光位移傳感器,解決實(shí)際工程中的測量難題。1.2 研究目標(biāo)與范圍本研究旨在全面深入地探究 optoNCDT 1420 系列激光位移傳感器,具體目標(biāo)包括:詳細(xì)闡述該傳感器的工作原理,深入分析其技術(shù)...
泓川科技 LTM3-030/LTM3-030W 國產(chǎn)激光位移傳感器替代進(jìn)口基恩士 IL-S025 的... 2025 - 03 - 27 1. 引言在工業(yè)自動化領(lǐng)域,激光位移傳感器是實(shí)現(xiàn)高精度非接觸測量的核心器件?;魇?IL-S025 作為市場主流產(chǎn)品,以其 1μm 重復(fù)精度和穩(wěn)定性能著稱。然而,隨著國產(chǎn)傳感器技術(shù)的突破,泓川科技 LTM3-030/LTM3-030W 型號憑借更高的性能參數(shù)和經(jīng)濟(jì)性,為用戶提供了新的選擇。本文將從技術(shù)參數(shù)、性能表現(xiàn)、應(yīng)用場景等方面,深入對比分析兩者的替代可行性。 2. 核心技術(shù)參數(shù)對比參數(shù)基恩士 IL-S025泓川科技 LTM3-030/LTM3-030W對比結(jié)論重復(fù)精度1μm0.25μm(LTM3-030)/ 0.25μm(LTM3-030W)LTM3 系列更優(yōu)(4 倍精度提升)線性誤差±0.075% F.S.(±5mm 范圍)LTM3-030W 更優(yōu)(接近 IL-S025)測量范圍±5mm(參考距離 25mm)±5mm(參考距離 30mm)等效采樣頻率3kHz(采樣周期 0.33ms)10kHzLTM3 系列更優(yōu)(3倍速度提升)光斑尺寸25×1200μm(線性光斑)Φ35μm(M3-030)/ Φ35×400μm(M3-030W)LTM3 系列光斑更?。c(diǎn)光斑更聚焦)光源類型660nm 激光(Class 2)655nm 激光(Class 2)等效接口配置需外接放大器單元(支持 EtherNet/IP 等)...
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