Einleitung
Berührungslose Drehzahlmesser werden häufig zur Messung der Drehzahl von Motorwellen, Lüftern, Riemenscheiben, Maschinenspindeln und anderen rotierenden Bauteilen eingesetzt. Im Unterschied zu kontaktierenden Drehzahlmessern benötigen sie keinen direkten mechanischen Kontakt mit dem bewegten Teil. Die Erfassung erfolgt in der Regel optisch beziehungsweise über ein laserunterstütztes Reflexionsverfahren.
Dadurch eignen sich diese Geräte besonders für hohe Drehzahlen, schwer zugängliche Messstellen und Anwendungen, bei denen ein direkter Kontakt mit dem rotierenden Bauteil nicht möglich oder nicht sicher ist.
Trotz der einfachen Bedienung können die Position der Reflexmarke, der Messabstand, der Ausrichtungswinkel und die Oberflächenbeschaffenheit das Messergebnis beeinflussen. Eine korrekte Anwendung reduziert Aussetzer, schwankende Messwerte und deutliche Messabweichungen.
Das Wichtigste im Überblick
● Ein berührungsloser Drehzahlmesser erfasst periodische Reflexionssignale und berechnet daraus die Drehzahl.
● Bei Verwendung einer Reflexmarke reicht normalerweise ein eindeutig erkennbarer Reflexpunkt pro vollständiger Umdrehung aus.
● Die Reflexmarke sollte sauber, fest angebracht und optisch deutlich von der umgebenden Oberfläche unterscheidbar sein.
● Während der Messung sollte das Gerät ruhig gehalten und der Messstrahl auf die Umlaufbahn der Reflexmarke ausgerichtet werden.
● Der Messabstand muss innerhalb des für das jeweilige Gerät angegebenen Bereichs liegen.
● Bei schnell rotierenden Maschinen ist stets ein sicherer Abstand zu Wellen, Lüfterflügeln, Riemen und anderen bewegten Teilen einzuhalten.
Welche Vorbereitungen sind vor der Messung erforderlich?
Vor der Messung sollte geprüft werden, ob sich das betreffende Bauteil für eine berührungslose Drehzahlmessung eignet. Außerdem sollten Batteriezustand, Display und Messfunktion des Drehzahlmessers kontrolliert werden.
● Geeignete Messstelle auswählen: Verwenden Sie ein rotierendes Bauteil, das die tatsächliche Drehzahl des Systems zuverlässig repräsentiert, beispielsweise Motorwelle, Kupplung, Spindel oder Riemenscheibe.
● Messfläche reinigen: Soll eine Reflexmarke angebracht werden, sollten Staub, Öl und lose Verschmutzungen entfernt werden, damit die Markierung auch bei hoher Drehzahl sicher haftet.
● Messeinheit prüfen: Drehzahlen werden üblicherweise in RPM beziehungsweise U/min angegeben. Vergewissern Sie sich, dass der richtige Messmodus eingestellt ist.
● Arbeitsbereich prüfen: Kleidung, Handschuhe, Werkzeuge, Kabel und das Messgerät selbst müssen ausreichend Abstand zu rotierenden Teilen haben.
Ist für die Messung das Entfernen einer Schutzabdeckung erforderlich, sind die geltenden Sicherheitsvorgaben für die jeweilige Maschine einzuhalten. Eine Schutzvorrichtung sollte nicht allein zur Vereinfachung der Messung außer Funktion gesetzt werden.
Wie wird die Reflexmarke richtig angebracht?
Bei optisch arbeitenden berührungslosen Drehzahlmessern dient eine Reflexmarke dazu, ein eindeutig erkennbares Signal pro Umdrehung zu erzeugen.
Wählen Sie eine möglichst ebene und gut anvisierbare Stelle am rotierenden Bauteil und bringen Sie dort ein kleines Stück Reflexband an. Bei jeder vollständigen Umdrehung passiert die Markierung den Erfassungsbereich einmal. Aus dieser periodischen Signalfolge berechnet das Gerät die Drehzahl.
● Normalerweise genügt eine Reflexmarke pro Umdrehung.
● Die Markierung sollte glatt und fest haften.
● Zwischen Reflexmarke und Umgebung sollte ein deutlicher optischer Kontrast bestehen.
● Die Reflexfläche sollte nicht unnötig groß sein.
● Bei hohen Drehzahlen ist besonders auf eine sichere Befestigung zu achten.
Werden innerhalb einer Umdrehung zwei oder mehr reflektierende Bereiche erkannt, kann das Gerät mehrere Impulse pro Umdrehung erfassen und dadurch eine zu hohe Drehzahl anzeigen.
Wie wird eine berührungslose Drehzahlmessung durchgeführt?
Nach Abschluss der Vorbereitung kann die Messung in der Regel wie folgt erfolgen:
● Maschine starten und den gewünschten Betriebszustand abwarten.
● Am Drehzahlmesser den berührungslosen RPM- beziehungsweise Drehzahlmodus auswählen.
● Das Gerät in sicherem Abstand zum rotierenden Bauteil halten.
● Laser- oder Messstrahl auf die Umlaufbahn der Reflexmarke ausrichten.
● Messtaste entsprechend der Gerätebedienung betätigen und halten.
● Warten, bis sich der angezeigte Wert stabilisiert.
● Bei Bedarf mehrere Messungen durchführen und die Ergebnisse vergleichen.
Der Messstrahl sollte die Reflexmarke zuverlässig bei jeder Umdrehung erfassen. Starke Handbewegungen oder eine nur zeitweise Ausrichtung können zu schwankenden Messwerten führen.
Wie sollten Messabstand und Messwinkel gewählt werden?
Der zulässige Messabstand ist abhängig vom jeweiligen Drehzahlmesser. Deshalb sind die technischen Daten und Bedienhinweise des verwendeten Geräts maßgeblich.
Bei zu großem Abstand kann das reflektierte Signal zu schwach werden. Auch ein ungünstiger Messwinkel oder eine ungeeignete Position kann die Signalerfassung beeinträchtigen.
Innerhalb eines sicheren Arbeitsbereichs kann die Position des Messgeräts so angepasst werden, dass der Messstrahl die Reflexmarke zuverlässig trifft. Ein schnell erscheinender und stabiler Messwert ist in der Regel ein Hinweis auf eine gute Signalerfassung.
Der Laser dient je nach Gerätekonstruktion zur Zielausrichtung und gegebenenfalls als Bestandteil des optischen Messsystems. Entscheidend ist nicht, irgendeine Stelle des rotierenden Bauteils zu beleuchten, sondern eine periodisch wiederkehrende Reflexionsänderung eindeutig zu erfassen.
Warum sollte der Messwert vor dem Ablesen stabil sein?
Während des Anlaufs, bei Laständerungen oder bei Drehzahlanpassungen kann sich die tatsächliche Drehzahl verändern. Gleichzeitig benötigt das Messgerät unter Umständen eine kurze Zeit, um mehrere Reflexionsimpulse zu erfassen und daraus einen stabilen Wert zu berechnen.
Der erste angezeigte Wert sollte daher nicht automatisch übernommen werden. Beobachten Sie die Anzeige und dokumentieren Sie die Drehzahl erst, wenn sich der Wert ausreichend stabilisiert hat.
Verfügt das Gerät über Maximal-, Minimal-, Mittelwert- oder Hold-Funktionen, können diese je nach Anwendung genutzt werden. Ein Mittelwert kann beispielsweise die Beurteilung der Drehzahl über einen bestimmten Zeitraum erleichtern, während die Hold-Funktion den zuletzt gemessenen Wert auf dem Display festhält.
Welche Ursachen können zu falschen Messwerten führen?
● Zu viele Reflexmarken: Mehrere Reflexpunkte pro Umdrehung können zu einer zu hohen angezeigten Drehzahl führen.
● Verschmutzte oder lose Reflexmarke: Ein schwaches oder unterbrochenes Signal kann Aussetzer verursachen.
● Falsche Ausrichtung: Wird die Reflexmarke nicht zuverlässig erfasst, entsteht kein stabiles periodisches Signal.
● Ungeeigneter Messabstand: Außerhalb des vorgesehenen Bereichs kann die Signalerkennung unzuverlässig werden.
● Starke Bewegung des Messgeräts: Schwankende Ausrichtung führt häufig zu instabilen Werten.
● Zusätzliche reflektierende Flächen: Glänzende Metalloberflächen oder Etiketten können unerwünschte Reflexionen erzeugen.
● Wiederkehrende Oberflächenstrukturen: Mehrere optisch ähnliche Merkmale am rotierenden Bauteil können als zusätzliche Impulse erkannt werden.
● Tatsächlich schwankende Drehzahl: Nicht jede Veränderung der Anzeige ist ein Messfehler; sie kann reale Drehzahländerungen widerspiegeln.
Weicht der angezeigte Wert deutlich von der erwarteten Drehzahl ab, sollten zunächst Reflexmarke, Messposition, Abstand und mögliche Fremdreflexionen überprüft werden.
Welche Sicherheitsmaßnahmen sind zu beachten?
Auch bei einer berührungslosen Messung bleiben schnell rotierende Maschinen eine mechanische Gefahrenquelle.
● Rotierende Wellen, Kupplungen, Riemenscheiben und Lüfterflügel niemals berühren.
● Das Messgerät nicht unnötig nah an bewegte Teile heranführen.
● Lose Kleidung, Tragebänder, Kabel und andere Gegenstände von rotierenden Komponenten fernhalten.
● Vor dem Anbringen einer Reflexmarke die Maschine stoppen und gegen unbeabsichtigtes Wiederanlaufen sichern.
● Eine sichere Standposition wählen und mögliche Schleuder- oder Bruchrichtungen berücksichtigen.
● Bei Geräten mit sichtbarem Laser niemals in den Strahl blicken oder den Laser auf die Augen anderer Personen richten.
Ein wesentlicher Vorteil der berührungslosen Messung besteht darin, aus sicherem Abstand arbeiten zu können. Dieser Vorteil sollte nicht durch unnötiges Annähern an bewegte Komponenten aufgehoben werden.
FAQ
Ist für einen berührungslosen Drehzahlmesser immer Reflexband erforderlich?
Nicht grundsätzlich. Dies hängt vom Messprinzip und von den optischen Eigenschaften der Oberfläche ab. Bei vielen optischen oder laserbasierten Drehzahlmessern verbessert eine Reflexmarke jedoch die Signalqualität und damit die Messzuverlässigkeit.
Warum zeigt der Drehzahlmesser keinen Wert an?
Mögliche Ursachen sind eine falsche Ausrichtung, zu geringe Reflexion, ein zu großer Messabstand, eine Drehzahl außerhalb des Messbereichs oder ein falsch gewählter Messmodus.
Warum zeigt das Gerät ungefähr die doppelte tatsächliche Drehzahl an?
Prüfen Sie, ob pro Umdrehung zwei reflektierende Bereiche erkannt werden. Zwei Reflexmarken oder eine zusätzliche stark reflektierende Oberfläche können zwei Impulse pro Umdrehung erzeugen und dadurch ungefähr den doppelten Wert verursachen.
Muss die Reflexmarke in der Mitte der Welle angebracht werden?
Nein. Entscheidend ist, dass sich die Markierung synchron mit dem zu messenden Bauteil dreht und zuverlässig vom Messgerät erkannt werden kann. Die Position sollte gut zugänglich, sicher und für die Befestigung geeignet sein.
Ist eine ständig schwankende Anzeige normal?
Bei stabiler Maschinendrehzahl sollten starke Schwankungen überprüft werden. Mögliche Ursachen sind Handbewegungen, eine lose oder verschmutzte Reflexmarke, schlechte Ausrichtung oder Fremdreflexionen. Bei wechselnder Last oder veränderlicher Drehzahl kann die Anzeige dagegen die tatsächliche Betriebsänderung darstellen.
Kann ein berührungsloser Drehzahlmesser für schnell laufende Motoren verwendet werden?
Ja, sofern die Drehzahl innerhalb des spezifizierten Messbereichs liegt und die erforderlichen Sicherheitsmaßnahmen eingehalten werden. Die maximal messbare Drehzahl ist den technischen Daten des verwendeten Geräts zu entnehmen.
Fazit
Für eine zuverlässige berührungslose Drehzahlmessung reicht es nicht aus, lediglich einen Laser auf ein rotierendes Bauteil zu richten. Entscheidend ist ein eindeutiges, stabiles Reflexionssignal pro vollständiger Umdrehung.
Vor der Messung sollten eine geeignete Messstelle und eine sichere Reflexmarke vorbereitet werden. Während der Messung sind ausreichender Sicherheitsabstand, ruhige Geräteführung und präzise Ausrichtung wichtig. Der Messwert sollte erst nach Stabilisierung dokumentiert werden.
Bei fehlenden, schwankenden oder offensichtlich zu hohen Messwerten sollten zunächst Reflexmarke, Ausrichtung, Messabstand und mögliche Fremdreflexionen kontrolliert werden. Bei korrekter Anwendung eignet sich ein berührungsloser Drehzahlmesser zuverlässig für Motoren, Lüfter, Spindeln, Riemenscheiben und zahlreiche weitere rotierende Anlagenkomponenten.
