Su una linea di confezionamento un rullo di traino gira «quasi» alla velocità attesa e il prodotto arriva sfalsato alla stazione successiva: prima di smontare il riduttore si prende un tachimetro portatile e si misura. Il problema è che la misura di velocità di rotazione è fra le più facili da sbagliare in campo, e un dato falso costa più di un dato mancante, perché indirizza la manutenzione verso il componente sbagliato. Gli errori tachimetri portatili ottici e a contatto ricorrono sempre negli stessi cinque schemi, e tutti e cinque sono riconoscibili con un controllo che richiede meno di un minuto.
Il principio di misura spiega perché. Nella lettura ottica lo strumento conta gli impulsi luminosi riflessi da un riferimento catarifrangente applicato all’albero e li converte in giri al minuto assumendo un impulso per rivoluzione; nella lettura a contatto un puntale o una ruota calibrata trascina un encoder e ricava i giri dallo spostamento periferico. In entrambi i casi il calcolo è corretto solo se l’ipotesi geometrica è rispettata: un riferimento, un giro, nessuno scorrimento.
Gli strumenti citati coprono le due tecniche. Lo Shimpo DT-105A è un tachimetro a contatto con range 0,5-25.000 rpm, risoluzione fino a 0,01 rpm e memoria di massimo, minimo e ultimo valore; il DT-2100 lavora in ottico e a contatto fino a 99.999 rpm con precisione dello 0,006 percento della lettura, uscita analogica e distanza di lettura ottica fino a circa 350 mm.
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Errori tachimetri portatili ottici e a contatto: i riflessi multipli per giro
Nella misura ottica lo strumento non sa quanti riferimenti ci sono sull’albero: conta i lampi che riceve e li divide per il tempo. Se il nastro catarifrangente è stato tagliato troppo lungo e si sovrappone su sé stesso, se sull’albero è rimasto un secondo elemento riflettente da un intervento precedente, o se una vite lucida o una chiavetta rettificata rimandano il fascio, ogni rivoluzione genera due o più impulsi e la lettura risulta un multiplo esatto dei giri reali. È l’errore più insidioso perché il valore appare stabile e credibile. Il controllo è immediato: si coprono con nastro opaco tutti i riflessi tranne uno e si verifica che il valore si dimezzi o si divida per il numero di riferimenti eliminati. La conferma definitiva arriva da una verifica incrociata con uno stroboscopio, che a immagine ferma mostra quanti riferimenti passano per giro.
Angolo e distanza di lettura fuori specifica
Il fascio deve incidere il riferimento entro il cono di lavoro dichiarato, tipicamente non oltre trenta gradi rispetto alla normale e alla distanza prevista dal costruttore. Se lo strumento viene appoggiato di sbieco perché la carenatura non lascia spazio, o se si legge da un metro quando la specifica si ferma a trentacinque centimetri, parte degli impulsi non viene rilevata: la lettura crolla, oscilla di decine di giri fra un campione e l’altro e viene interpretata come irregolarità meccanica della macchina. Il sintomo distintivo è che il valore cambia muovendo lo strumento anziché variando la velocità. Si riprende la misura riportando il puntamento in asse e riducendo la distanza fino a lettura stabile, e si allarga il nastro catarifrangente quando la posizione obbligata impone un angolo sfavorevole.
Scorrimento del puntale o della ruota nella misura a contatto
Nella misura a contatto l’errore ha segno noto: il valore letto è sistematicamente più basso del reale, perché ogni frazione di giro persa per scorrimento si sottrae al conteggio. Le cause tipiche sono la pressione insufficiente sul centro dell’albero, la superficie unta o interessata da residui di lubrificante, il puntale in gomma consumato e la velocità periferica oltre il limite ammesso per la ruota impiegata. Il controllo è la ripetizione: tre letture consecutive con pressione crescente devono dare lo stesso valore, e se il numero sale premendo di più significa che stava scorrendo. Su alberi in rotazione veloce conviene passare alla ruota di misura lineare o al metodo ottico, che non carica meccanicamente il pezzo e non introduce attrito nel punto di lettura.
Punto di misura sbagliato: rapporto di trasmissione e scorrimento delle cinghie
Un dato corretto attribuito al punto sbagliato è un dato inutilizzabile. Leggere sull’albero motore e riportare il valore all’utilizzatore a valle di un riduttore significa ignorare il rapporto di trasmissione: con un rapporto 1:15 lo scarto è di un ordine di grandezza e non di qualche punto percentuale. Lo stesso vale per le trasmissioni a cinghia, dove lo scorrimento sulle pulegge fa sì che il rapporto reale non coincida con quello geometrico, tanto più quanto più la cinghia è tesa male o usurata. La regola operativa è misurare sul componente di cui interessa la velocità e, quando non è accessibile, misurare a monte e dichiarare esplicitamente il rapporto usato per il calcolo, verificando il riferimento sui dati di targa del riduttore.
Misure in transitorio e su un solo campione: i vantaggi del controllo ripetuto
Misurare durante la rampa di accelerazione, con il carico che sta variando o subito dopo un cambio di ricetta produce un numero vero in quel preciso istante e falso come velocità di esercizio. Va atteso il regime, quindi ripetute almeno tre letture a distanza di qualche decina di secondi: senza ripetizione non si distingue una deriva reale da una normale fluttuazione del regolatore. Attenzione anche alla funzione di memoria del massimo lasciata attiva da una misura precedente, che restituisce il picco registrato e non il valore corrente. Rispetto al conteggio manuale con cronometro o al calcolo dal rapporto di trasmissione, il tachimetro portatile chiude la misura in pochi secondi, con risoluzione fino al centesimo di giro e senza fermare la macchina, e la memoria dei valori consente di documentare il controllo.
Per il quadro completo delle tecniche disponibili, dei range e delle dotazioni di puntali e ruote di misura, la pagina dedicata ai tachimetri portatili ottici e a contatto raccoglie i modelli e i criteri di selezione.
Prodotti utilizzati in questa applicazione
TACHIMETRI PORTATILI SHIMPO
Shimpo DT-105A
Tachimetro portatile a contatto, range 0,5-25.000 rpm con risoluzione fino a 0,01 rpm, dotazione di puntali conici e ruota per velocità lineare, memoria di ultimo valore, massimo e minimo, alimentazione a batteria e display a 5 cifre.
TACHIMETRI PORTATILI SHIMPO
Shimpo DT-2100
Tachimetro portatile ottico e a contatto fino a 99.999 rpm, precisione 0,006 percento della lettura, distanza di lettura ottica fino a circa 350 mm, uscita analogica, memoria dei valori e funzione contagiri per verifiche documentate.
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