Hallo,
ich versuche für ein Projekt eine "genaue" Drehzahlerfassung an einer
Welle hinzubekommen. Mit "genau" meine ich, dass ich mehr als ein Puls
pro Umdrehung haben möchte. Jetzt hab ich mir so ein "zebrastreifen"
Klebeband organisiert. Leider gibt es hier und da Probleme, sei es mit
dem "Stoß" wo die Markierungen nicht exakt aufeinander passen oder mit
dem Sensor selbst. Hat jemand Erfahrungen mit diesem Verfahren? Würd
mich da gerne mal mit jemandem kurzschließen.
Hier noch ein paar Infos:
Wellendurchmesser: 200mm
Streifenbreite:10mm
Sensor: Laseroptischer Sensor von Monarch (siehe Link)
http://www.monarchinstrument.com/pdfs/1071-4849-110R_ROLS24-W.pdf
max. Drehzahl der Welle: 2500U/min
Vielen Dank schon mal vorab.
Tobi
Und was verstehst du unter 'genau'.
Eine Welle mit 2500U/min ändert ja während einer UMdrehung ihre Drehzahl
nicht großartig, wenn sie erst mal ihre Solldrehzahl erreicht hat. Und
vorher ist es fraglich, was man während der Beschleunigung überhaupt als
Drehzahl definieren soll, wenn die sich sowieso ständig massiv ändert.
1. u=Pi*d Wie sollen da 10mm-Karos aufgehen??
2. Lüfterrad und Gabellichtschranke wäre eine andere Varinate.
3.Schmutz ist ein Feind der Optik. Falls es länger funktioniern soll,
wäre ein Hallsensor auch eine Idee. Schau Dir mal z.B. den ABS-Sensor am
Auto an. http://de.wikipedia.org/wiki/Antiblockiersystem
Ganz so einfach ist es jetzt auch wieder nicht. Zum Beispiel ist die
Drehungleichförmigkeit eines Verbrennungsmotors auch bei 2500U/min noch
in der Drehzahl zu finden! Es gibt da ja entsprechende Erfahrungen. Ich
möchte ja lediglich ausprobieren wie weit ich mit dem Aufwand der
Drehzahlmessung runter gehen kann bevor das nicht mehr funktioniert.
Daher suche ich Leute die Erfahrungen mit der Drehzahlerfassung per
optischem Sensor und "Zebrastreifen"-Band haben.
Zum Thema u*pi: Ich habe eine Software die eine über mehrere Felder
gehende Schwarze Markierung als Nullimpuls interpretiert und raus
rechnet.
So soll das gehen ;-)
Tobi schrieb:> u*pi: Ich habe eine Software die eine über mehrere Felder> gehende Schwarze Markierung als Nullimpuls interpretiert
Wenn schon der Meßstreifen nicht stimmt, wird die Auswertung durch
herumrechnen auch nicht genauer? Mein Ziel wäre es auf dem Oszi für jede
Umdehung saubere, gleichmäßige Impulse zu sehen. Dann könnte man
wenigstens prüfen ob die Welle sich gleichmäßig dreht.
Es geht aber doch um ein Verfahren, dass bei Messeinsätzen angewandt
werden soll!!! Also einfach und schnell zu applizieren und dennoch
hinreichend genau. Da kann man nicht immer vorher extra Zebraband machen
lassen oder so was.
Davon mal abgesehen: Die Software misst aus wie groß die Lücke ist. Also
dann zum Beispiel 3,16 Pulse. Solange die Berechnung das berücksichtigt
wüßte ich nicht wieso es viel ungenauer sein sollte als anders.
Tobi schrieb:> Es geht aber doch um ein Verfahren, dass bei Messeinsätzen angewandt> werden soll!!!
Das weiß aber auf dieser Seite des Bildschirms keiner!!!
90% aller Frager wollen stationär eine Drehzahlmessung irgendwo
einbauen. Also gehen wir auch von diesem Default-Fall aus.
> Da kann man nicht immer vorher extra Zebraband machen> lassen oder so was.
Inkscape: 1-2 Minuten, auf selbstklebendes Etikett drucken, um Welle
wickeln
ja ok das hatte ich nirgends erwähnt. Das mit dem CAD ist auch so ne
Sache. Hierzu noch den folgenden Hinweiß: Das Band muss möglichst
aneinanderhängend sein, also keine Zusammengeklebten Teile. dann muss es
ein spezielles Klebeband sein, dass auch auf Verschmutzten Wellen gut
klebt und vorallem höhere Temperaturen übersteht ohne sich zu lösen. Die
Variante einfach ausdrucken hat bei mir jedenfalls noch nie
funktioniert.
Tobi schrieb:> von eher größeren Wellen. Bis so ca. 1m Durchmesser.
Dann frage ich mich wie man an einer "Dampfwalze" ein Band überhaupt
millimetergenau anbringen kann.
WENN die Welle ausreichend zugänglich ist, wäre evtl. ein
Gummiband/Hosenträger eine Idee um automatisch richtige Karos zu
bekommen?
Wie soll das mit dem Gummiband denn funktionieren? Das übersteigt jetzt
aber endgültig meine Vorstellungskraft.
Was ist so schwer ein Band exakt um eine Welle zu wicklen? Versteh ich
jetzt auch nicht?
Tobi schrieb:> exakt um eine Welle zu wicklen
Exakt ist bei mir genau ohne Falten und MIT passenden Karos.
Wenn ein elastisches Gummiband z.B. genau 100 Karos hätte, wäre der
Durchmesser ziemlich egal. Es wären immer 100 Karos solange das Band auf
der Welle hält und liefert es genau 100 Impulse pro Umdrehung der Welle.
Ja, aber die Markierungen würden in die Länge gezogen und werden u. U.
heller wo der Sensor dann ggf. wieder Probleme hat. Davon abgesehen hält
das eh nicht auf ner großen Welle die sich mit 2500U/min dreht. Daher
nutze ich immer Klebeband. Da verrutscht auch nicht und Falten hatte ich
jetzt auch noch nie darin gehabt.
Aber ich seh schon, es hat anscheind hier noch keiner damit gearbeitet.
Hätt ja sein können. Trotzdem danke....
Tobi schrieb:> Leider gibt es hier und da Probleme, sei es mit> dem "Stoß" wo die Markierungen nicht exakt aufeinander passen
Das ist doch nur eine Software-Frage. Selbst wenn das Band nur halb um
die Welle reicht, kann man daraus die Drehzahl bestimmen. Man muss nur
wissen, wieviel Grad die Streifen auseinanderliegen, das ist simple
Geometrie. Man kann immer das gleiche Band nehmen und muss nur den
Durchmesser in die Auswertesoftware eingeben.
Aber bei der bisher gezeigten Sturheit wird die Antwort wohl lauten,
dass das Band unbedingt geschlossen sein muss, weil das eben für alle
Ewigkeit so festgelegt ist. Sowas nennt man beratungsresistent.
Gruss Reinhard
Ja, dass jetzt so was kommt war klar. Typisch...
Es ist aber nun mal so, dass je nach dem was die Welle für eine
Oberfläche hat der Sensor Pulse erfasst die eigentlich gar nicht da
sind! Also einfach nur eine halbe Welle bekleben macht keinen Sinn,
daher schließe ich das band mit einer durchgängigen schwarzen Markierung
und rechne die raus. Das hat mit beratungsresistent nix zu tun sondern
dein Verhalten eher mit keine Erfahrung mit dem Verfahren haben!
Außerdem funktioniert es ja. Nur gibt es hin und wieder Probleme und ich
wollte mich mit jemandem austauschen der so was vielleicht auch schon
mal eingesetzt hat. Verstehe nicht warum ich auf einmal
beratungsresistent sein soll.
Tobi schrieb:> Außerdem funktioniert es ja. Nur gibt es hin und wieder Probleme und ich> wollte mich mit jemandem austauschen der so was vielleicht auch schon> mal eingesetzt hat. Verstehe nicht warum ich auf einmal> beratungsresistent sein soll.
- Störlicht:
Von SICK gibt es Refelexionslichtschranken mit polarisiertem Licht. Dazu
gibt es eine spezielle, refelektierende Klebefolie. Damit kannst du
selbst bei strahlendem Sonnenschein wunderbar die Streifen messen
(allerdings kein Zebra). Ich fürchte die Zebramethode wird auf Dauer
nicht zuverlässig funktionieren.
- zur Störlichtvermeidung könnte auch ein magnetischer/induktiver Sensor
helfen. Es gibt spezielle Magnet-Klebebänder, die alle paar Millimeter
Nord und Südpol tauschen. Die könnte man auf die Welle kleben
- zur Auflösung
Ich glaube es leuchtet den wenigsten ein, warum du so ein hohe Auflösung
brauchst. Bei 2500 U/min hast du doch alle 24ms einen Puls reicht das
nicht?
Mehr weiß ich zu dem Thema jetzt auch nicht.
Tobi schrieb:> ja ok das hatte ich nirgends erwähnt. Das mit dem CAD ist auch so ne> Sache. Hierzu noch den folgenden Hinweiß: Das Band muss möglichst> aneinanderhängend sein, also keine Zusammengeklebten Teile. dann muss es> ein spezielles Klebeband sein, dass auch auf Verschmutzten Wellen gut> klebt und vorallem höhere Temperaturen übersteht ohne sich zu lösen. Die> Variante einfach ausdrucken hat bei mir jedenfalls noch nie> funktioniert.
Es bleibt die Frage:
Was willst du genau machen?
Eventuell gibt es ja auch einen anderen Lösungsansatz...?
> Eventuell gibt es ja auch einen anderen Lösungsansatz...?
Die Hall-Sensoren wurden oben schon erwähnt, es gibt so schöne starke
Mini-Magnete, die kannst Du mit 2K-Kleber an die Welle kleben. Bei 200mm
Durchmesser ist massenhaft Platz.
http://www.mikrocontroller.net/articles/Netiquette
Erst zum Schluß wird verraten worum es geht?
Tobi schrieb:> Es ist aber nun mal so, dass je nach dem was die Welle für eine> Oberfläche hat der Sensor Pulse erfasst die eigentlich gar nicht da> sind!>die eigentlich gar nicht da sind
1.Optisches Problem durch Überstrahlung oder Unschärfe durch falsche
Entfernung/Optik?
2.EMV: Messung im Störnebel anderer Maschinen?
Also, ich hab nicht damit angefangen unangemessen zu reagieren. Außerdem
hab ich doch klar formuliert, dass ich jemanden suche um mich mit ihm
auszutauschen. Dachte da an etwas außerhalb des Forums. Nach Lösungen
und Vorschlägen hab ich nicht gefragt.
Klar kenne ich auch Hallsensoren und ja es ist sehr oft ein Problem mit
Reflexionen oder sonst was. Alle Verfahren haben ihre Vor- und Nachteile
daher experimentiere ich ja mit mehreren. Daher die Suche nach jemandem
zum Diskutieren. Ich will auch nach wie vor die Drehzahl messen. Die
Gründe hierfür sind unterschiedlich, mal will ich die
Drehungleichfömigkeit von Verbrennungsmotoren sehen mal mit Hilfe von
zwei Drehzahlen den Rutschwinkel einer Drehmomentbegrenzenden Kupplung
messen. Aber das tut eigentlich nichts zur Sachen.
Denke wir sollten das jetzt lassen. Bringt weder mich noch sonst
jemanden weiter.
Achso, noch zur Ergänzung. Eine Kolbenmaschine hat u.U. mehrere
Schwingungen pro Kurbelwellenumdrehung (alles was größer 1. Ordnung ist
zum Beispiel). Daher reicht ein Puls/Umdrehung nicht aus. Um bis zur
Zwölften Ordnung analysieren zu können mussen mindestens 24 Pulse da
sein.
Tobi schrieb:> Achso, noch zur Ergänzung. Eine Kolbenmaschine hat u.U. mehrere> Schwingungen pro Kurbelwellenumdrehung (alles was größer 1. Ordnung ist> zum Beispiel). Daher reicht ein Puls/Umdrehung nicht aus. Um bis zur> Zwölften Ordnung analysieren zu können mussen mindestens 24 Pulse da> sein.
Na die letzten Infos waren doch sehr hilfreich :-)
Um Schwingungen zu analysieren würde sich vielleicht auch eine
High-Speed-Kamera eignen? Da sieht man dann auch, ob die Welle sich
biegt ...
Zebrastreifen geben ja nur Auskunft über die Umdrehung.
Klar, ginge auch. Aber dann sind wir ganz weit weg von den preislichen
Vorstellungen für ein solches System. Und ich bin mir Sicher es gäbe
dann andere Probleme ;-) Feine Sache wärs natürlich schon :-))
1. Such Dir ein Zahnrad auf der Welle
2. werte das mit einem Hallgeber aus.
3. Wenn keines da ist, faedele Muttern M4 in gleichmaessigen Abstaenden
(Abstandshalter aus Plaste) auf eine Angelsehne und spanne diese um die
Welle. Verfahre weiter nach 2.
fonsana
tt2t schrieb:> Hohe Temperaturen und evtl. Vibrationen (Kolbenmotor): das hält nicht> lange.
Das ist ein Argument, also:
fonsana schrieb:> 1. Such Dir ein Zahnrad auf der Welle> 2. werte das mit einem Hallgeber aus.> 3. Wenn keines da ist, faedele Muttern M4 in gleichmaessigen Abstaenden> (Abstandshalter aus Plaste) auf eine Angelsehne und spanne diese um die> Welle. Verfahre weiter nach 2.
4. Wenn Angelsehne nicht haelt, verwende Edelstahldraht zum Auffaedeln.
Dann sinngemaess weiter wie 3.
fonsana
a) Je feiner die Unterteilung des Bandes ist, desto weniger wirkt sich
ein nicht passender Stoß/Überlappung aus
b) mit zwei Sensoren kann man die Eigenheiten des Bandes vollkommen
herausrechnen (Kreuzkorrelation)
Tobi schrieb:> Ich will auch nach wie vor die Drehzahl messen.
Komisch. Die meisten nehmen bei einer Verbrennungsmaschine ein 60-2
Zähnerad (oder ein 36-2 Zähnerad) und einen Induktiv- oder Hall-Sensor.
Um jetzt wirklich die Unwucht des Verbrennungsmotors zu messen und nicht
die Unwucht der Welle bzw. des Zahnrades auf der Welle muß man
allerdings etwas mehr Aufwand treiben.
(siehe tooth angle adaption).
Gruß Anja
Jaja, das ist mir alles klar. Wenn die Zahnräder da sind kann ich die
auch nutzen. Geht am besten da habt ihr recht.
Von Muttern auf Stahlseile oder Angelschnur wickeln halte ich eher
wenig. Kann mir nicht vorstellen, dass das in hinriechender Genauigkeit
funktioniert. Und schon mal gar nicht in gleichmäßigem Abstand.
Wer will den hier Unwucht messen ??? Ich nicht. Ich will die
Drehungleichförmigkeit des Motors messen das hat mit Unwucht überhaupt
gar nix zu tun.
Oh man, wie oft soll ich das denn noch sagen: Ich mache das eh über
Zahnräder wenn man an diese ran kommt. Hin und wieder geht das aber
nunmal nicht und dann kommt das Schwarz/Weiß-Band dran.
Also, eigentlich ist es doch ganz einfach, den Stoß erledigt man mit
Software und breiten, schwarzen Fleck, wie weiter oben schon geschrieben
wurde.
Zum Sensor: Noch einfacher. Den Vertreter antanzen lassen. Und wenn
Monarch nicht will, es gibt noch andere Hersteller optischer Sensoren,
z.B. Keyence.
Was glaubst du was ich die ganze Zeit mache? Leider haben Vertreter
meist keine Ahnung von dem Produkt bzw. zu wenig. Und das mit dem
schwarzen Fleck hab ich doch oben schon geschrieben. Mache ich also auch
schon.
Naja, bevor diese ganzen Tipps und Tricks (bzw. Vermutungen wie es gehen
könnte) weitergehen lassen wir das lieber. Wie ganz oben erwähnt wollte
ich ja lediglich jemanden finden der dieses Messverfahren (nur das mit
dem SChwarz/weiß-Band) schon mal eingesetzt hat.
Keinen gefunden, ok. Thema erledigt...
Du kannst das Ganze auch mit deinem Zebra machen.
Wenn ich dein Problem richtig verstanden habe stört dich das du keinen,
bezogen auf dein Streifenmuster, ganzzahligen Umfang hast. Jitter oder
so heist der Typ der da rumhängt.
Nimm 'ne Rolle Tesafilm, wickel eine Runde, oder zwei, oder so, um die
Welle bis sie einen passenden Umfang hat. Klebe dein Zebra drauf, mach's
ev. mit Klarlack wetterfest und werde Glücklich.
.. oder auch nicht.
Suche keine Lösung!!!! Sondern nur jemanden der ein solches Band zum
gleichen Zweck schon mal eingesetzt hat. Dann austausch und disskusion
außerhalb des Forums. Mehr nicht!!!
Aber wie bereits erwähnt finde ich den hier anscheind nicht. Hätte ja
sein können.
Tobi schrieb:> Suche keine Lösung!!!! Sondern nur jemanden der ein solches Band zum> gleichen Zweck schon mal eingesetzt hat. Dann austausch und disskusion> außerhalb des Forums. Mehr nicht!!!>> Aber wie bereits erwähnt finde ich den hier anscheind nicht. Hätte ja> sein können.
Es ist auch das erste Mal, das mir so Eine "Lösung" überhaupt
begegnet ist. Und das scheint mir bei den anderen Postern hier
im Thread auch so zu sein. Du hast also anscheinend etwas neues
entdeckt. Vielleicht kannst Du es ja zum Patent anmelden.
Gruss
Harald
Tobi schrieb:> Es ist aber nun mal so, dass je nach dem was die Welle für eine> Oberfläche hat der Sensor Pulse erfasst die eigentlich gar nicht da> sind!
Dann fehlt offensichtlich der passende Hardware/Algorithmus zum
Auswerten des Zebramusters, als da wären
- eine adaptive Schaltschwelle
- Filter für die Zeitserie
- 2-Kanal Detektor zur Erzeugung von Phasensignalen (-> Drehencoder)
Tobi schrieb:> dass auch auf Verschmutzten Wellen gut> klebt
Vergiss ein optisches Verfahren.
Das wird nie auf Dauer zuverlässig funktionieren wenn du schon
verschmutzte Ausgangsbedingungen hast.
Hier machen nur Hallsensoren mit Magneten Sinn.
Geht der Antrieb der Welle über metallische Zahnräder ?
Dann lassen sich die Zähne des Zahnrades wunderbar als Taktgeber für den
Hallsensor nutzen.
Bei Riemen oder Direktantrieb müsste eine Magnetscheibe / Magnetring an
der Welle, oder irgendwo im Antrieb angebracht werden.
