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激光转速传感器用于涵道风扇转速测量

发布时间: 作者:上海路阳仪器 技术文档组 点击次数:
本篇摘要

激光转速传感器测量涵道风扇转速:ROLS-5PW 配 LUYOR-910 转速显示表,棕线接 7 号、黑线接 1 号、蓝线接 5 号端子,19/20 号输出 0~5V 模拟量,可设 0~50000 转对应量程。

核心要点

  • 涵道风扇叶尖涡被抑制、效率高,台架测试必须先测准转速

  • ROLS-5PW 非接触测量,白色记号笔做标记即可,无需贴纸

  • LUYOR-910 显示表提供 4~20 mA / 0~5 V 模拟输出,可直接进数采

  • 转速读成 N 倍,多是激光被叶片多次反射造成的多计数

涵道风扇把产生升力的部件包在环形涵道里,抑制了叶尖涡、提高了气动效率,结构紧凑又相对安全,因此在无人机与 eVTOL 上用得越来越多。做台架测试时,转速是所有性能数据的基准——推力、功率、效率都要对应到具体转速才有意义。

涵道风扇系统实际上是将产生升力的各部件环绕于涵道内,能够使无人机有垂直起降和悬停的功能,这样的设计可以抑制风扇叶尖涡从而增加升力。涵道风扇系统气动效率高,结构紧凑,安全性能好,被广泛应用于飞行器设计之中。

激光转速传感器和转速显示表的接线方法

  1. 将激光转速传感器的棕色线接到LUYOR-910转速显示表的7号接线柱,黑色线接1号接线柱,蓝色线接5号接线柱。

  2. 将220V电源线接到LUYOR-910面板式转速显示表的11和12接线柱上。

  3. 模拟量输出方法:19和20号接线柱为模拟量输出接口,19号接负极,20号接正极。

激光转速传感器用于涵道风扇转速

电压信号变送输出的比例设置

假如0-5V输出对应50000转,设置方法:

  1. 按SET按键后,输入密码0036;

  2. 按向上键,显示OBL,设置为0;

  3. 显示OBH,设置为50000;

  4. 按SET按键确认。

激光转速传感器测量涵道风扇转速的步骤

  1. 用白色记号笔在电机转动部位上做测量标记;

  2. 将ROLS-5PW激光转速传感器瞄准标记部位,调整激光转速传感器位置,激光照射到标记处时候,传感器背部蓝色指示灯亮起,激光没有照射到标记时候,背部指示灯熄灭;

  3. 启动涵道风扇,从LUYOR-910转速显示表读取数据。

ROLS-5PW激光转速传感器测量涵道风扇转速

涵道风扇转速测量常见问题解决方法

1. 为什么测量转速的数据为实际转速的N倍?
出现这种情况大多数是激光照射到信号标记位置,反射到风扇叶片上造成N次反射,每转一圈造成传感器接收到N+1次信号,这种情况要调整传感器的照射角度和距离,尽量避免传感器的激光反射到周围比较亮的物体表面。

2. 环境周围光线会不会对传感器测量造成影响?
ROLS-5PW激光转速传感器的激光是采用发射高频的650nm激光,接收器只接收这个频率的信号,即使环境的灯光包含650nm的光线,也不会对传感器造成干扰。

3. 高转速怎么做反射标记?
如果转速高于10000转,大部分贴纸就很难长时间粘在被测物体表面,需要用记号笔在转动部位做反光标记,反光标记要做好反差效果,明亮的金属表面做黑色标记,黑色金属表面做白色标记,建议标记宽度不大于周长的十分之一。

台架为什么强调转速精度

涵道风扇的推力与功率随转速快速上升,转速偏差 1%,推力与功率的偏差会被放大数倍。做桨型对比、涵道唇口优化、电机电调匹配时,如果各工况点的转速没有精确记录,不同方案之间的差异就会被测量误差掩盖。

另外,涵道风扇转速高、叶尖线速度大,叶片通过频率可能落在结构共振区附近。测试时需要把转速稳定在设定值并保持一段时间,观察振动与噪声是否出现峰值,这对转速的实时性与稳定性同样有要求。

接线与量程设置

常见组合是 ROLS-5PW 激光转速传感器配 LUYOR-910 面板式转速显示表。接线按端子号来:传感器棕色线接 7 号端子,黑色线接 1 号端子,蓝色线接 5 号端子;220V 电源接 11 与 12 号端子;模拟量输出用 19、20 号端子,19 为负极、20 为正极。

需要把转速送进数采时,用模拟输出最方便。以 0~5V 对应 0~50000 转为例:按 SET 键后输入密码 0036,按向上键进入参数,把 OBL 设为 0、OBH 设为 50000,再按 SET 确认。量程要按实际测试范围设置——设得过大,分辨率浪费;设得过小,超量程后输出饱和。

测量步骤与判读

  1. 用白色记号笔在电机转动部位做一道标记,宽度不超过周长的十分之一;

  2. 把传感器对准标记扫过的圆周,转动时观察背部蓝色指示灯:照到标记亮、离开标记灭,说明信号正常;

  3. 启动涵道风扇,待转速稳定后从显示表读数,或从数采记录模拟量换算;

  4. 每个工况点稳定 10~30 秒再记录,避免读到加速过程中的瞬时值。

若读数是实际转速的整数倍,多半是激光打到标记后又被周围亮面(叶片、涵道内壁)反射回来,一转产生多次计数。调整照射角度与距离,避开高反射背景即可。环境光不是问题:传感器发射 650 nm 调制激光,接收端只认这个频率,普通灯光与阳光都不会造成干扰。

转速高于 10000 转时,贴纸容易甩脱,改用记号笔做反差标记更可靠:亮金属面做黑色标记,深色面做白色标记。

常见问题

为什么用白色记号笔而不是贴纸?

高转速下贴纸容易被离心力甩掉,记号笔标记附着更牢。关键是反差:深色表面用白笔,亮面用黑笔。

显示表和数采能同时用吗?

可以。显示表本地读数,同时从 19/20 号端子输出模拟量给数采,两边互不影响。

模拟量输出精度够吗?

对趋势记录与工况点标定足够。若要做阶次分析、扭振分析,建议直接用转速传感器的 TTL 脉冲接数采的转速通道,时间分辨率更高。

涵道内壁反光强,怎么避免多计数?

把传感器稍微偏一个角度,让反射光不原路返回;或把内壁局部贴消光胶带,减少二次反射。

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引用本文

上海路阳仪器有限公司. 《激光转速传感器用于涵道风扇转速测量》[EB/OL]. 上海路阳仪器有限公司, 2025-07-09. https://www.luyor.net/case/329.html.

上海路阳仪器有限公司

成立于 2008 年,专注紫外光源、荧光检测与紫外辐照设备的研发制造,产品覆盖荧光渗透/磁粉探伤灯、荧光检漏套装、生物膜检测灯、细胞光毒性辐照仪、荧光蛋白激发光源与转速测量仪器,服务无损检测、轨道交通、食品药品、化妆品与生命科学研究等领域。本文由路阳技术文档组依据产品实测数据与行业标准编写。

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