Skoðunarvélmenni vinna sér inn þar sem menn geta ekki auðveldlega farið: inn í lifandi leiðslur, fráveitur, kjölfestutankar, loftræstirásir, hverflahylki og lokaðan vinnslubúnað. Næstum hver og einn af þessum kerfum byggir á að minnsta kosti einni snúnings undir-undireiningu - halla-myndavélarhaus, skannaskynjara virkisturn, tjóðra snúruvindu eða vélfærasamskeyti - sem verður að halda áfram að skila afli og merki á meðan hann snýst stöðugt.
Íhluturinn sem hljóðlega gerir það mögulegt er rennihringurinn. Misskilja það og vélmennið missir myndskeiðið í miðri-skoðun, tjóðrun hnökrar eða myndavélin stöðvast vegna þess að snúningsviðmótið bætir við of miklu togi. Gerðu það rétt og rennihringurinn verður ósýnilegur - sem er markmiðið.
Þessi handbók er skrifuð út frá verkfræðilegu sjónarhorni rennihrings. Það fjallar um hvað fyrirferðarlítill rennihringir þurfa í raun og veru að gera inni í skoðunarvélmenni, hvernig á að tilgreina þá eftir einingum og eftir umhverfi og færibreyturnar sem ákveða hvort eining lifi af á sviði.
Af hverju skoðunarvélmenni þurfa smáhringi
Skoðunarvélmenni eru hönnuð í kringum þrjár erfiðar skorður: lítið vélrænt umslag, slétt samfelld hreyfing og hreinn merkjaflutningur yfir snúningsmótið. Bein-lausn með snúru bilar allar þrjár um leið og myndavél eða vinda þarf meira en um það bil ±180 gráðu ferða - snúrur snúa, koparvinna-harðnar, verndar sprungur og heilleiki merkis hrynur löngu áður en vírinn brotnar líkamlega.
Fyrirferðalítill rennihringur leysir þetta með því að búa til stýrt snúnings rafmagnsviðmót milli fasta líkamans vélmennisins og hreyfanlegra einingarinnar. Inni í dæmigerðu skrið- eða pípuvélmenni situr það viðmót venjulega á einum af þessum stöðum:
- Pantaðu-halla eða 360 gráðu myndavélarhausa
- Snúningsskynjara virkisturn (LIDAR, ultrasonic, hitauppstreymi)
- Tjóðrstrengur festar á stjórnandahlið
- Vélfærahandar, stýritæki eða stýrisliðir
- Hringa-ljós eða LED ljósasamstæður festar við snúningsljós
- Kóðara, IMU eða takmarka-rofa lykkjur innbyggðar í virkisturn
Vegna þess að vélmenni hýsilsins er oft aðeins 50–150 mm í þvermál, þarf rennihringurinn að vera nógu lítill til að hann blási ekki upp húsið eða takmarkar minnstu pípustærð sem vélmenni kemst inn í. Nokkrir millimetrar af auka ytra þvermáli geta þýtt muninn á því að komast í DN100 fráveitulínu og vera fastur við DN150.
Hvernig rennihringur virkar í skoðunarvélmenni
Vélrænt séð er rennihringur með stator (fastir burstar eða trefjasnertingar) og snúð (leiðandi hringir aðskildir með einangrunartækjum). Þegar snúningurinn snýst halda burstar rafsnertingu við hvern hring, þannig að hver hringrás helst samfelld óháð hornstöðu.Yfirlit DigiKey um snúnings rafmagnstengilýsir þessu sama fyrirkomulagi og er góður grunnur ef liðið er nýr í þættinum.
Inni í skoðunarvélmenni lendir statorinn venjulega á vélmennahlutanum, stýrir PCB, rafhlöðubúnaði eða tjóðrun. Snúningurinn tengist því sem snýr - oftast myndavél, skynjarahaus, ljósahring eða vindatrommu. Það fer eftir arkitektúr, ein þétt eining getur borið:
- Afl fyrir myndavél, ljós, mótora eða hitara
- Hliðstæð merki frá hita-, gas- eða álagsskynjara
- Stafrænar stýrirútur (CAN, RS-485, RS-232)
- Samsett eða HD-SDI myndband
- Ethernet (100Base-TX eða Gigabit)
- USB 2.0 eða USB 3.0
- Endurgjöf um kóðara og-neyðarstöðvunarlykkjur
Einföld ROV myndavél gæti þurft fjórar til sex hringrásir. Háþróaður skoðunarhaus með háskerpu myndbandi, LED dimmingu, pönnu-hallamótorum og umhverfisskynjara getur auðveldlega náð 18–24 hringrásum í einni hylkishluta.
Val eftir vélmennaeiningu
Mismunandi snúningseiningar í sama vélmenni deila sjaldan sömu kröfum um rennihring. Að meðhöndla „slipphringinn“ sem einn hluta í stað þriggja eða fjögurra aðskildra valvandamála er ein algengasta samþættingarmistökin.
Snúningur myndavélahausa
Ríkjandi þvingunin er heilindi merkja. HD-SDI, LVDS og Ethernet myndavélatenglar eru viðkvæmir fyrir snertiviðnámsbreytingum, þannig að snertihringurinn ætti að tilgreina varið snúið-par leið, aðskildar afl- og merkjarásir og gull-á-gulltengi fyrir lág-merki. Ahylkishringurmeð 6–12 hringrásum í 12–22 mm OD nær yfir flesta halla myndavélarhausa-. Fyrir meiri upplausn myndbands skaltu skoða einingar sem eru sérstaklega metnar fyrirEthernet sending yfir snúningsmótiðfrekar en almennar „gagna“ rásir.
Skynjaraturn
Skynjarahausar blanda venjulega einni eða tveimur raflínum saman við handfylli af-lágspennu hliðstæðum eða RS-485 rásum. Crosstalk skiptir meira máli en hrá bandbreidd. Amerki rennihringur hannaður fyrir vélfærafræði, ROV og UAVskilar venjulega réttri rásafjölda og verndarstefnu án þess að borga fyrir myndbandsbandbreidd sem virkisturninn mun aldrei nota.
Tether Cable Reels
Reel reel hringir lifa öðru lífi. Þeir snúa hægt en safna milljónum byltinga á líftíma kerfisins og þeir bera allan kraftinn og gagnaböndin. Hönnun í gegnum-hola er venjulega ákjósanleg þannig að keflisskaftið geti farið í gegnum miðjuna. Algengar spólu-hliðarbilunarhamir - ójafnt slit á bursta, uppbygging snertifilmu- og þéttingarbilun við skolun - eru vel skráðar í þessari greiningu ábilun í rennihring í snúruhjóli, orsakir og lausnir.
Vélfærasamskeyti og vélrænir liðir
Samskeyti þurfa oft hola miðju fyrir snúrur og pneumatic eða vökva línur. Aí gegnum-borhringmeð holastærðum frá 5 mm upp í 50 mm passar fyrir flestar fyrirferðarlítil hönnun. Ef samskeytin fer einnig í gegnum loft eða vökva, sameinar blendingur loftvirkur-rafmagn tvær gegnumgangar- í eina samsetningu.
Val eftir rekstrarumhverfi
Umhverfi mótar forskriftarblaðið að minnsta kosti jafn mikið og einingaaðgerð gerir. Þrjú umhverfi ná yfir meirihluta uppsetninga skoðunarvélmenna.
Skoðun lagna og fráveitna
Búast má við vatnsdýfingu, brennisteinsvetni, kolvetni, fíngerðu grófi og tíðum háþrýstiþvotti. Rennihringurinn þarf innsiglaða kapalútganga og staðfesta umgjörðareinkunn. Fyrir flesta fráveituskriðara er IP65 framkvæmanlegt lágmark í myndavélarendanum og IP67 eða IP68 á vindaendanum. IEC skilgreinir þessi stig nákvæmlega íIEC 60529, Verndargráður veittar af girðingum- að tilgreina „vatnsheldur“ án þess að nefna IP kóðann er ekki nóg.
Túrbínu-, ketils- og háhitaskoðun-
Hitastig og titringur knýr hönnunina áfram. Yfir 80 gráður breytast efni í bursta (grafít-málmsamsett efni eða góðmálm-trefjaburstar), einangrandi plastefniskerfi breytast og smurefni eru venjulega fjarlægð. Titringur flýtir einnig fyrir ör-hræringu við snertingu, þannig að snertiþrýstingur og rúmfræði bursta þarf að draga úr.
Björgunar- og hættuleg-umhverfisvélmenni
Þessir pallar sjá högg, ryk, reyk, vökva og ófyrirsjáanlegt vélrænt álag. Áreiðanleikamörk skiptir meira máli en lágmarksstærð. Tilgreindu hærri endingartíma snúnings en vinnulotan gefur til kynna og staðfestu högg- og titringsprófunargögn frekar en að treysta á staðlaða gagnablaðið.
Samanburður á smíðhringum
Fjögur mannvirki hér að neðan ná yfir næstum öll tilvik til notkunar vélmenna til skoðunar. Rétt val fellur venjulega út úr tveimur spurningum: þarftu hola miðju og hversu mikil axial lengd er tiltæk?
| Tegund | Best fyrir | Aðaltakmörkun | Dæmigert notkun vélmenna fyrir skoðun |
|---|---|---|---|
| Hylki | Fyrirferðarlítil, fulllokuð uppsetning án miðlægs skafts | Rásafjöldi er venjulega háður 24; engin gegnum-borun | Pant-myndavélahausa, litlar skynjaraturn, ljósahringi |
| Í gegnum-borun | Hönnun sem þarf miðlægan skaft, kapalbúnt eða vökvalínu | Stærra ytra þvermál en hylki fyrir sama rásafjölda | Kapalhjól, vélfærasamskeyti, stórar snúningsturnar |
| Pönnukaka | Mjög takmörkuð axial lengd | Stærra geislamyndað fótspor; lægri snúningslíftími en tunnuhönnun | Flatar-uppsettar samsetningar þar sem hæð er takmörkunin |
| Hybrid rafmagns / ljósleiðara | Vídeó- eða skynjaragögn með mikilli-bandbreidd umfram það sem kopar ræður við á áreiðanlegan hátt | Hærri kostnaður, flóknari röðun, lengri leiðtími | 4K eða fjöl-myndavélarskoðunarhausar, há-hraða LIDAR-turnes |
Fyrir flest fyrirferðarlítil skoðunarvélmenni er valið á milli hylkis og lítillarpönnukökuhringurá myndavélarendanum og gegnum-holaeiningu á spóluendanum.
Compact Slip Ring Specification Checklist
Fylltu út töfluna hér að neðan áður en þú sendir beiðni um beiðni. Sérhver auður reiti er spurning sem birgirinn verður að spyrja hvort sem er, og ósvaraðar spurningar eru ein stærsta ástæða þess að tilvitnaðar einingar koma rangar.
| Parameter | Dæmigert svið fyrir skoðunarvélmenni | Verkfræðiathugsun |
|---|---|---|
| Ytra þvermál (OD) | 6,5 – 50 mm | Knúið af minnstu pípu eða hýsi verður vélmenni að fara inn |
| Heildarlengd | 15 – 80 mm | Inniheldur blý pigtails og tengi |
| Hringrásir | 2 – 24 | Bættu við 10–20% vararásum fyrir seint hönnunarbreytingar |
| Spennustig | Allt að 240 V AC/DC | Aðskilin skriðrás fyrir afl vs merkjarásir |
| Straumur á hverja hringrás | 1 – 10 A dæmigert, allt að 30 A fyrir mótorlínur | Lækkun fyrir stöðuga vinnu og umhverfishita |
| Merkjategundir | Analog, RS-485, CAN, USB 2.0/3.0, Ethernet, HD-SDI | Nefndu samskiptaregluna, ekki bara „merki“ |
| IP einkunn | IP54 - IP68 | IP67 lágmark fyrir fráveitu / kafvirk vinnu |
| Rekstrartog | 0.05 – 0.3 N·m | Mikilvægt fyrir litla DC pönnu-halla mótora |
| Snúningshraði | 0 – 300 snúninga á mínútu dæmigerður | Hærri snúningur þarf mismunandi rúmfræði bursta |
| Þjónustulíf | 10M – 100M snúninga | Mat frá snúningum á mínútu × vinnulotu × líftíma verkefnisins |
| Rekstrarhiti | −20 gráður til +80 gráðu staðall | Framlengdu með verkfræðilegum efnum fyrir hverflavinnu |
Hagnýtt verkflæði fyrir val
Skref 1 - Skilgreindu snúningssniðið
Byrjaðu með hreyfingu. Er snúningur samfelldur eða takmarkaður við ±N gráður? Hvað er dæmigerður og hámarkssnúningur? Hversu margar snúningar á hverja skoðun og hversu margar skoðanir á líftíma verkefnisins? Ef ekki er stranglega krafist stöðugs snúnings og heildarferð helst innan við u.þ.b. ±270 gráður, gæti sveigjanleg snúrulykkja samt verið ódýrari og léttari en rennihringur. Þar fyrir utan er rennihringurinn næstum alltaf hreinna svarið.
Skref 2 - Kortleggðu hverja hringrás
Búðu til hringrásartöflu sem sýnir virkni, spennu, straum, merkjagerð, hlífðarþörf og tengi. Taktu með litlu lykkjurnar sem fólk gleymir - undirvagnsjörð, kóðaravísi, ljósdeyfingu, e-stoppi. Kortið er eina gagnlegasta skjalið sem birgir getur fengið.
Skref 3 - Tilgreindu merkjahegðun, ekki bara samfellu
Aflrásir hugsa um núverandi einkunn og snertiviðnám. Vídeó- og Ethernet-rásir hugsa um viðnámsstýringu, skilatap og einangrun rásar-til-rásar. Tilgreindu hvað rásin ber í raun og veru - „Gigabit Ethernet, 100 Ω mismunadrif, varið“ frekar en „gögn“ - og hönnunarteymið getur valið rétt snertiefni og leið.
Skref 4 - Staðfestu vélræna samþættingu
Staðfestu tiltækt þvermál, lengd, festingarviðmót (skrúfur, flans, sett-kragi), beygjuradíus snúru, útgöngustefnu og fjarlægðina milli rennihringsins og hvers kyns mótor eða VFD sem gæti tengt hávaða. Oft er auðvelt að festa þétta rennihringa á pappír og furðu erfitt að víra í reynd.
Skref 5 - Passaðu umhverfið
Veldu réttaIP einkunn fyrir rekstrarumhverfi rennihringsins, athugaðu síðan að kapalhlífin og tengið uppfylli einnig einkunnina - innsigluð líkami með óþéttum grís er ekki innsigluð. Fyrir efnafræðilega útsetningu skaltu biðja um húsið og innsigliefnið sérstaklega, ekki bara IP kóða.
Skref 6 - Staðfesta fyrir lokasamþættingu
Áður en uppskriftinni er læst skaltu keyra löggildingu við aðstæður nálægt vellinum. Gagnlegar athuganir eru meðal annars snúningur undir nafnálagi, myndbands- eða Ethernet-gæði mæld við stöðuga hreyfingu, togmælingu við hitastig, titringssveip og langvarandi snúningspróf sem er að minnsta kosti 10% af áætluðum endingartíma. Eining sem fer yfir 30-sekúndna snúning á bekknum getur samt bilað við 100.000 snúninga eftir snertifilmu.
Algeng mistök sem ber að forðast
Að velja stærð eingöngu.6,5 mm OD hylki er áhrifamikið, en ef það getur ekki borið HD-myndband myndavélarinnar án þess að falla frá hléum, þá er það rangur hluti.
Meðhöndla merki gæði sem vandamál birgja.Skjöldun, jarðtenging og leiðing afl vs merkjarásum eru sameiginlegar ákvarðanir milli rennihringsverkfræðingsins og vélmennasamþættarans. Ræddu þau áður en málið er unnið.
Að vanmeta umhverfið.Eining sem stenst hreint dráttarpróf innandyra getur mistekist eftir þrjár vikur af skolphreinsun. Passaðu hæfi við umsóknina.
Blandar saman krafti og viðkvæmum merkjum án einangrunar.Stappmótorlínur við hlið hliðrænnar skynjararásar munu tengja hávaða, sama hversu góðir tengiliðir eru. Skipuleggðu aðskilnað frá upphafi.
Tilgreina sleppahringinn síðast.Þegar búið er að festa húsið er valið á rennihringnum bundið við það sem passar, ekki það sem er best. Komdu með það í hönnunarskoðunina á sama stigi og mótorinn og myndavélin.
Algengar spurningar
Þurfa skoðunarvélmenni alltaf rennihring?
Nei. Ef snúningseiningin þarf aðeins að ferðast takmarkaðan boga - venjulega minni en ±270 gráður - getur þjónustulykkja af sveigjanlegri snúru með rétta einkunn verið léttari og ódýrari. Sliphringir verða nauðsynlegir þegar þörf er á stöðugum 360 gráðu snúningi, eða þegar þreyta kapalsins vegna endurtekinnar snúninga myndi fara yfir viðhaldsáætlun verkefnisins.
Hvaða tegund af rennihring er best fyrir snúnings myndavélarhaus?
Fyrir flestar pönnu-halla og 360 gráðu skoðunarmyndavélar nær lítil hylkjaeining á milli 12 og 22 mm OD með 6–12 hringrásum yfir notkunartilvikið. Ef myndavélin sendir HD-SDI eða Gigabit Ethernet skaltu staðfesta að einingin sé hæf fyrir þá tilteknu samskiptareglu frekar en að hún sé meðhöndluð sem almenn merkjarás.
Getur þéttur rennihringur sent Ethernet, USB eða HD myndband?
Já, en hönnunin verður að styðja það sérstaklega. Gigabit Ethernet krefst stýrðra viðnámssnertinga og þéttrar pörunarleiðar; HD-SDI þolir laus merki meðhöndlun mun minna en hliðræn myndskeið; USB 3.0 er mest krefjandi af þessum þremur og keyrir venjulega hönnunina í átt að blendingi eða sérhannaðri einingu. Staðfestu að birgir hafi mælt augnmynstursgögn- fyrir samskiptaregluna sem þú þarft.
Hversu lítill getur lítill rennihringur verið raunhæfur?
Framleiðsluhylkishringir byrja um 5–7 mm OD með tveimur hringrásum. Fyrir neðan það verður hönnun sérsniðin og-viðskiptin í núverandi einkunn og líftíma verða veruleg. Fyrir dæmigerð 100 mm -þvermál pípuvélmenni er 12–22 mm OD hylki ljúfi bletturinn.
Hvernig vel ég rennihring fyrir fráveituskoðunarvélmenni?
Byrjaðu á IP einkunn. Myndavélin-hliðareiningin þarf að minnsta kosti IP65 fyrir skvett og há-þrýstihreinsun, og spólan-hlið eða kafi þarf venjulega IP67 eða IP68. Staðfestu að snúruútgangurinn og tengið passi við þá einkunn. Síðan nota stærð fyrir merkjagerð myndavélarinnar - flestir nútíma fráveituskriðarar HD-SDI eða Ethernet, sem bæði krefjast sérstakra merkja-rása.
Venjulegur hluti eða sérsmíði?
Fyrir almenna hönnunarvélmenni fyrir eftirlit er staðall vörulistahluti fínn og hefur venjulega styttri afgreiðslutíma. Asérsniðin uppsetning rennihringjaer þess virði að auka verkfræðina þegar forritið sameinar óvenjulegar takmarkanir -, til dæmis, ó-stöðluð OD, blönduð loft- og rafmagnsrás-eða há-rása-fjölda Ethernet auk HD myndbandsbúnta.
Niðurstaða
Litlir rennihringir eru ekki „nauðsynlegir“ fyrir hvert skoðunarvélmenni - en á hvaða vettvangi sem er með myndavél sem snýst stöðugt, skynjara virkisturn eða tjóðrhjól, lenda þeir næstum alltaf á mikilvægu brautinni. Rétta einingin passar við vélræna umslagið, ber raunverulegar merkjategundir sem eru í notkun, snýst með nógu lágu togi fyrir valda mótorinn og lifir af raunverulegu umhverfinu fyrir væntanlegan snúningsfjölda.
Áreiðanlegasta valferlið er leiðinlegast: skilgreindu snúningssniðið, kortleggðu hverja hringrás, nefndu hverja merkjasamskiptareglu, læstu IP-einkunninni við umhverfið og staðfestu hönnunina við aðstæður nálægt vellinum. Gert snemma í áætluninni bætir sú vinna venjulega við nokkrum klukkustundum. Gert seint, það bætir venjulega við endurhönnun.