Чем измеряют частоту вращения

Измерение частоты вращения

Чем измеряют частоту вращения. Смотреть фото Чем измеряют частоту вращения. Смотреть картинку Чем измеряют частоту вращения. Картинка про Чем измеряют частоту вращения. Фото Чем измеряют частоту вращения Чем измеряют частоту вращения. Смотреть фото Чем измеряют частоту вращения. Смотреть картинку Чем измеряют частоту вращения. Картинка про Чем измеряют частоту вращения. Фото Чем измеряют частоту вращения Чем измеряют частоту вращения. Смотреть фото Чем измеряют частоту вращения. Смотреть картинку Чем измеряют частоту вращения. Картинка про Чем измеряют частоту вращения. Фото Чем измеряют частоту вращения Чем измеряют частоту вращения. Смотреть фото Чем измеряют частоту вращения. Смотреть картинку Чем измеряют частоту вращения. Картинка про Чем измеряют частоту вращения. Фото Чем измеряют частоту вращения

Чем измеряют частоту вращения. Смотреть фото Чем измеряют частоту вращения. Смотреть картинку Чем измеряют частоту вращения. Картинка про Чем измеряют частоту вращения. Фото Чем измеряют частоту вращения

Чем измеряют частоту вращения. Смотреть фото Чем измеряют частоту вращения. Смотреть картинку Чем измеряют частоту вращения. Картинка про Чем измеряют частоту вращения. Фото Чем измеряют частоту вращения

Чем измеряют частоту вращения. Смотреть фото Чем измеряют частоту вращения. Смотреть картинку Чем измеряют частоту вращения. Картинка про Чем измеряют частоту вращения. Фото Чем измеряют частоту вращения

Чем измеряют частоту вращения. Смотреть фото Чем измеряют частоту вращения. Смотреть картинку Чем измеряют частоту вращения. Картинка про Чем измеряют частоту вращения. Фото Чем измеряют частоту вращения

Чем измеряют частоту вращения. Смотреть фото Чем измеряют частоту вращения. Смотреть картинку Чем измеряют частоту вращения. Картинка про Чем измеряют частоту вращения. Фото Чем измеряют частоту вращения

Измерение частоты вращения проводят с помощью механических, гидравлических, индукционных, частотных и электричес­ких устройств.

К механическим измерителям частоты вращения относят цент­робежные тахометры. При вращении вала тахометра на грузы дей­ствует центробежная сила, под действием которой они расходятся, деформируя пружину и перемещая муфту.

В динамическом отношении центробежные тахометры – коле­бательные звенья.

Параметры их передаточных функций зависят от конструкции измерительного устройства.

К механическим измерителям относят также гироскопы.

Гидродинамические измерители преобразуют угловую скорость вращения в давление жидкости, создаваемое насосом.

В индукционных измерителях входной вал соединен с постоян­ным магнитом. При вращении магнита в металлическом диске индуктируется ЭДС, которая порождает вихревые токи. От их взаимодействия с полем постоянного магнита возникает момент вра­щения, значение которого пропорционально частоте вращения входного вала.

Действие электромашинных измерителей частоты вращения (электрических тахометров) основано на зависимости развивае­мой генератором постоянного тока ЭДС U от частоты вращения ротора п.

В динамическом отношении электрический тахометр подобен безынерционному звену с коэффициентом преобразования

Чем измеряют частоту вращения. Смотреть фото Чем измеряют частоту вращения. Смотреть картинку Чем измеряют частоту вращения. Картинка про Чем измеряют частоту вращения. Фото Чем измеряют частоту вращения

где kк коэффициент, зависящий от конструкции: числа пар полюсов, числа про­водников обмотки якоря и числа параллельных ветвей;

Обычно значение коэффициента передачи тахогенератора на­ходится в пределах 0,06. 1,15 В ∙ с/рад.

При измерении частоты вращения рабочих органов мобильных сельскохозяйственных агрегатов часто применяют импульсные из­мерители скорости, преобразующие угловую скорость в частоту следования импульсов некоторого значения (тока, светового пото­ка, излучения и т.д.). В динамическом отношении эти измери­тельные устройства также подобны безынерционному звену с ко­эффициентом передачи К = n / 2π, где n – число зубцов или отвер­стий вращающегося диска.

Оптические ИП

В оптических ИП используются свойства кон­тролируемых величин влиять на характеристики светового потока, пропускаемого через анализируемую среду.

Принцип действия фотоэлектрических измерительных преобразователей (фотоэлементов) основан на использовании фотоэлектрического эффекта, т.е. они реагируют на изменение светового потока и преобразуют световой поток в выходной электрический сигнал.

В зависимости от поведения электронов, высвобождающихся под действием светового потока, различают три группы фотоэлементов: с внешним и внутренним фотоэффектом и с запирающим слоем (вентильные).

Чем измеряют частоту вращения. Смотреть фото Чем измеряют частоту вращения. Смотреть картинку Чем измеряют частоту вращения. Картинка про Чем измеряют частоту вращения. Фото Чем измеряют частоту вращения Чем измеряют частоту вращения. Смотреть фото Чем измеряют частоту вращения. Смотреть картинку Чем измеряют частоту вращения. Картинка про Чем измеряют частоту вращения. Фото Чем измеряют частоту вращенияЧем измеряют частоту вращения. Смотреть фото Чем измеряют частоту вращения. Смотреть картинку Чем измеряют частоту вращения. Картинка про Чем измеряют частоту вращения. Фото Чем измеряют частоту вращения

Рис. Фотоэлектрические датчики: а – с внешним фотоэффектом;

б – с внутренним фотоэффектом, в – вентильные

Фотоэлемент с внешним фотоэффектом (рис. а) представляет собой вакуумную двухэлектродную лампу. Катод 1 образован светочувствительным слоем (цезий или сплав сурьмы с цезием) и нанесен на внутреннюю поверхность лампы, а анод 2 выполняется в виде кольца или пластины. Нередко в лампу вводят некоторое количество нейтрального газа (аргона), который не окисляет поверхность металла, но способен ионизироваться под ударами летящих электронов и увеличивать за счет своих ионов зна­чение протекающего тока. Под действием световой энергии с поверхности выбиваются электроны, образующие электрический ток (внешний фото­эффект). Промышленность выпускает фотоэлементы следующих типов: ЦГ – цезиевый газонакопленный; СЦВ – сурьмяноцезиевый вакуумный; ЦВ – цезиевый вакуумный.

Фотоэлементы с внешним фотоэффектом обладают высокой чувствительностью и высокой температурной стабильностью. Для них характерна линейная зависимость фототока от светового потока. К числу недостатков рассмотренных фотоэлементов, которые ограничивают их применение в автоматических системах управления, относятся: необходимость в повы­шенном напряжении питания; хрупкость стеклянного баллона; старение и утомляемость, т. е. снижение чувствительности при сильной освещен­ности.

Фотоэлементы с внутренним фотоэффектом (фоторезисторы) чувствительнее элементов первого типа, использующих фотоэффект со свободной поверхности металла. Фотоэлементы с внутренним фотоэффектом не нуждаются во вспомогательной энергии и им может быть придана весьма разнообразная и очень удобная форма. Недостатками их являются: подверженность влиянию окружающей температуры, утомляемость и высокая инерционность. Последнее ограничивает применение фотоэлементов с внутренним фотоэффектом при частоте прерывания светового потока в несколько десятков герц.

Чем измеряют частоту вращения. Смотреть фото Чем измеряют частоту вращения. Смотреть картинку Чем измеряют частоту вращения. Картинка про Чем измеряют частоту вращения. Фото Чем измеряют частоту вращения

Фоторезисторы (рис. б) представляют собой стеклянную пластинку 1 с нанесенным тонким слоем селена или сернистых соединений различ­ных металлов (таллия, висмута, кадмия, свинца). К пластине прикреплены электроды 2, имеющие контакт с полупроводниковым слоем. Размеры фоторезисторов очень невелики. При подаче к электродам напряжения через фоторезистор будет протекать ток, значение которого пропорцио­нально освещенности. Зависимость тока от освещения имеет нелинейную величину. Однако чувствительность фоторезисторов в сотни раз превышает чувствительность вакуумных элементов, что позволяет их использовать в автоматических устройствах без усилителей.

У вентильных преобразователей свободные электроны, изменяя свою энергию под действием светового потока, остаются в веществе. В промышленности получили наибольшее распространение селеновые и меднозакисные фотоэлементы.

Селеновый фотоэлемент (рис. в) имеет четыре рабочих слоя. Первый слой образован тонкой пленкой золота 1, далее идут запирающий слой 2, селеновый слой 3 и стальная подкладка 4. Запирающий слой, обладая детекторным свойством, пропускает электроны, выделившиеся из пленки золота, и препятствует прохождению электронов противополож­ного направления. Таким образом, световой поток, проходя через пленку золота, создает вентильный фотоэффект. Электроны из освещенного слоя переходят в неосвещенный, что приводит к возникновению разности по­тенциалов Uвых.

Фотоэлектрические датчики просты по устройству и достаточно надежны в работе. Они находят широкое применение в системах автоматики в литейных и термических цехах: для автоматического управления освещением цехов, измерения температуры жидкого металла и нагретых деталей (фотоэлектрический пирометр), определения прозрачности жидкостей или газов, подсчета форм и изделий, проходящих по конвейеру, для контроля пламени в топках топливных печей. Они применяют в системах защиты обслуживающего персонала от травм и т. п.

К недостаткам оптических датчиков от­носятся зависимость точности преобразования от влияния внешних факторов и нестабильность характеристик источ­ников света и фотоэлементов.

Источник

Советы по выбору измерителя частоты вращения вала

Прибор, с помощью которого проводят замеры частоты вращения вала (или так называемой угловой скорости), называют тахометром. Если устройство дополнительно оснащается записывающим и регистрирующим модулями, то это будет уже тахограф. Прибор для суммирования числа оборотов вала также носит название счетчика.

К помощи тахометров прибегают везде, где необходимо проконтролировать частоту вращения вала во всевозможных двигателях – на транспортных средствах, конвейерных установках, насосных станциях и т.д. Нередко используют тахометры и для контроля работы станкового оборудования. Область использования, одним словом, достаточно обширна.

Принцип работы устройстваЧем измеряют частоту вращения. Смотреть фото Чем измеряют частоту вращения. Смотреть картинку Чем измеряют частоту вращения. Картинка про Чем измеряют частоту вращения. Фото Чем измеряют частоту вращения

Блоком измерения обрабатываются сигналы, которые поступают от датчика. Сигналы, в свою очередь, преобразуются в цифровые и передаются по интерфейсу на индикационную систему или внешние регистраторы. Блок информации считывает показатели с определенной частотой – несколько раз в секунду. При этом проводится также проверка достоверности информации, отсутствия ошибок.

Виды измерителей частоты вращения вала

Разновидности тахометров бывают самые разные – в зависимости от места монтажа и вариантов использования, например, различаются:

По принципу работы это:

Механические проще в конструктивном плане, однако электронные могут предложить большую точность замеров и обширный диапазон настроек. Есть и комбинированные модели, использующие сразу несколько принципов проведения замеров. Например, контактным механическим и бесконтактным электронным.

Выбор по конструктивным особенностям и функционалуЧем измеряют частоту вращения. Смотреть фото Чем измеряют частоту вращения. Смотреть картинку Чем измеряют частоту вращения. Картинка про Чем измеряют частоту вращения. Фото Чем измеряют частоту вращения

Делая выбор в пользу того или иного счетчика, нужно учесть, для проведения каких именно замеров он предназначается. К примеру, есть тахометры, которые можно дополнительно использовать как счетчик импульсов. Это позволит подсчитывать объем конвейерной продукции, сырьевой расход, расход материалов, время наработки оборудования, механизмов и машин при проведении испытательных работ.

Лучше, если измерение и подсчет можно будет проводить как в прямом, так и в обратном направлениях. Следует предусмотреть возможность масштабирования измеряемых величин.

Производительные многофункциональные устройства оснащаются аварийной сигнализацией, опциями по сбросу и обнулению показаний. Можно предусмотреть защиту паролями во избежание несанкционированного доступа. Современные тахометры позволяют осуществлять соединение с компьютером и сетевое дистанционное управление через ПК.

При выборе устройства не будет лишним проверить наличие измерительного зонда, что позволит проводить замеры в труднодоступных местах, а также на торцах и дисках, на объектах большой протяженности (конвейеры ленточного типа).

К полезным аксессуарам относят и дисковую насадку. Благодаря ней можно будет мерить как частоту вращения вала, так и длину движущегося объекта – той же ленты конвейера.

Лучше приобретать тахометр, который подходит и для быстрых, и для медленных вращающихся объектов.

Функциональные возможности, на которые можно опираться, выбирая ту или иную модель тахометра:

Конечно, цена часто является определяющим моментом. Но не стоит приобретать устройство по подозрительно низкой цене. Как показывает практика, всегда за низкой стоимостью стоит и низкое качество. Такой тахометр может выдавать сильные погрешности замеров, долго не прослужит. Так что лучше отдавать предпочтение только проверенным производителям.

Источник

БЛОГ ЭЛЕКТРОМЕХАНИКА

Блог судового электромеханика. Электроника, электромеханика и автоматика на судне. Обучение и практика. В помощь студентам и специалистам

30.10.2011

Приборы для измерения частоты вращения

Чем измеряют частоту вращения. Смотреть фото Чем измеряют частоту вращения. Смотреть картинку Чем измеряют частоту вращения. Картинка про Чем измеряют частоту вращения. Фото Чем измеряют частоту вращения

В зависимости от места установки тахометра и способа применения тахометры подразделяют на стационарные, дистанционные и ручные. По принципу действия, различают механические (центробежные), магнитные, магнитно-индукционные, электрические и электронные тахометры.

Принцип действия механических тахометров основан на использовании центробежных сил, пропорциональных квадрату угловой скорости, действующих на центробежные расходящиеся грузы (наклонное кольцо), находящиеся на валу и вращающиеся вместе с ним вокруг оси, (рис. 1, а). Чувствительным элементом является кольцо 1 на оси 2, проходящей через приводной валик 3. Кольцо нагружено спиральной пружиной 4 и связано тягой 5 с подвижной муфтой 6. При вращении валика кольцо стремится занять положение, перпендикулярное к оси вращения. Муфта через промежуточное кольцо 9 и зубчатую рейку 7 входит в зацепление с шестерней 10, на оси которой закреплена стрелка 8, движущаяся вдоль шкалы прибора (градуирована в об/мин.). Тахометр закреплен неподвижно, а вал 3 приводится во вращение через передачу от вала двигателя.

Чем измеряют частоту вращения. Смотреть фото Чем измеряют частоту вращения. Смотреть картинку Чем измеряют частоту вращения. Картинка про Чем измеряют частоту вращения. Фото Чем измеряют частоту вращения

Чем измеряют частоту вращения. Смотреть фото Чем измеряют частоту вращения. Смотреть картинку Чем измеряют частоту вращения. Картинка про Чем измеряют частоту вращения. Фото Чем измеряют частоту вращения

При установившемся режиме центробежная сила, действующая на вращающееся кольцо 1, уравновешивается силой действия спиральной пружины, и стрелка тахометра неподвижна. При изменении частоты вращения вала равновесие сил нарушается, вызывая разворот кольца относительно оси 2 на угол α и соответствующий разворот стрелки 8 прибора. Механические центробежные измерительные приборы обладают нелинейной статической характеристикой, поэтому их шкала неравномерная.

Периодический контроль частоты вращения и проверку стационарных тахометров производят механическим центробежным ручным тахометром (рис. 1, б), прижимая наконечник 1 к торцу вращающегося вала. В корпус 2 встроен редуктор с переключающим устройством, позволяющий менять передаточное отношение от наконечника 1 к чувствительному элементу для измерения в пяти диапазонах частоты вращения от 25 до 10000 об/мин. Переключают редуктор и устанавливают указатель 3 путем перемещения вдоль оси наконечника приводного вала при нажатой кнопке 4. В зависимости от установленного диапазона частоты вращения показания прибора определяют по одной из двух шкал.

Магнитоиндукционный тахометр имеет равномерную шкалу. В тахометре (рис. 2.) вращение от приводного вала 1 через конические шестерни и вал 2 передается ротору с постоянными магнитами 3, между которыми на оси 10 находится алюминиевый диск 4.

Чем измеряют частоту вращения. Смотреть фото Чем измеряют частоту вращения. Смотреть картинку Чем измеряют частоту вращения. Картинка про Чем измеряют частоту вращения. Фото Чем измеряют частоту вращения

Пропорционально частоте вращения приводного вала 1 изменяются действующие силы, разворот диска 4, оси 10 и жестко связанной с ней стрелки 7 вдоль шкалы 8.

В прибор вмонтирован магнитоиндукционный успокоитель, состоящий из алюминиевого диска 9, закрепленного на валу 10, и неподвижной системы с постоянными магнитами 6. При движении в диске 9 индуцируется ток и создается магнитное поле, взаимодействующее с полем постоянных магнитов. А так как сила взаимодействия этих полей направлена в сторону, противоположную движению диска, то происходит торможение колебаний стрелки прибора.

Дистанционные магнитоиндукционные тахометры

Дистанционное измерение частоты вращения основано на принципе электрической дистанционной передачи вращения вала двигателя валу магнитно-индукционного измерительного узла измерителя и преобразования частоты вращения вала в угловые перемещения стрелки измерителя.

Чем измеряют частоту вращения. Смотреть фото Чем измеряют частоту вращения. Смотреть картинку Чем измеряют частоту вращения. Картинка про Чем измеряют частоту вращения. Фото Чем измеряют частоту вращения

Тахометр работает следующим образом (рис. 3): в обмотке статора 11 датчика при вращении ротора 15 возбуждается трехфазовый ток с частотой, пропорциональной частоте вращения вала двигателя. Ток по трем проводам приводится к обмотке статора 12 синхронного серводвигателя.

Чем измеряют частоту вращения. Смотреть фото Чем измеряют частоту вращения. Смотреть картинку Чем измеряют частоту вращения. Картинка про Чем измеряют частоту вращения. Фото Чем измеряют частоту вращения

Для суммирования числа оборотов вала двигателя или механизма применяют специальные счетчики оборотов. Упрощенная принципиальная схема дистанционного электромеханического счетчика представлена на рис. 5.

Чем измеряют частоту вращения. Смотреть фото Чем измеряют частоту вращения. Смотреть картинку Чем измеряют частоту вращения. Картинка про Чем измеряют частоту вращения. Фото Чем измеряют частоту вращения

Широко распространены магнитоуправляемые контакты (герконы). Прибор представляет собой две тонкие пермалоевые пластины с небольшим зазором между концами, впаянные в стеклянную колбу, из которой выкачан воздух (в некоторых приборах колбу заполняют инертным газом). При появлении вблизи геркона магнитного поля постоянного или электрического магнита происходит взаимное притягивание (прогиб) пластин и замыкание контактов. Постоянный магнит крепится на вращающемся валу 11 вместо штифта 10.

При каждом обороте вала независимо от направления его вращения катушка 1, получив питание, втягивает якорь 2 и смещает храповик 3 на один зуб колеса 5. При обесточивании катушки храповик под действием пружины 4 смещается в первоначальное положение, разворачивает колесо 5, вал 9 и барабан 7 на 1/10 оборота, что приводит к изменению показаний счетчика на одну единицу. Через один оборот барабана 7 соседний барабан 6 разворачивается на 1/10 оборота, отсчитав 10 оборотов вала 11, и т. д.

Источник

Средства измерения частоты вращения

Методы измерения частоты вращения валов двигателей, турбин и передаточных механизмов. Исследование принципа работы современных радиоволновых тахометров. Измерение частоты вращения с помощью фотодатчиков. Рассмотрение функций цифрового стробоскопа.

РубрикаТранспорт
Видкурсовая работа
Языкрусский
Дата добавления21.10.2017
Размер файла995,4 K

Чем измеряют частоту вращения. Смотреть фото Чем измеряют частоту вращения. Смотреть картинку Чем измеряют частоту вращения. Картинка про Чем измеряют частоту вращения. Фото Чем измеряют частоту вращения

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http: //www. allbest. ru/

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

Кафедра «Проектирование и производства двигателей летательных аппаратов»

по дисциплине «Испытание авиационных газотурбинных двигателей»

на тему: «Средства измерения частоты вращения»

Преподаватель: Хопин П.Н.

Студент: Жуковская А.О.

1. ОПРЕДЕТЕНИЕ И ФОРМУЛЫ

2. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ И ФОРМУЛЫ

2.1.1 Механический тахометр

2.1.2 Магнитоиндукционные тахометры

2.1.3 Дистанционные магнитоиндукционные тахометры

2.1.4 Электрические тахометры

2.2 Стробоскоп и фотостроботахометр

2.3 Цифровой частотометр

2.4 Счетчик оборотов

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ И ФОРМУЛЫ

Единицей измерения частоты в Международной системе единиц (СИ) является герц (русское обозначение: Гц; международное: Hz), названный в честь немецкого физика Генриха Герца.

Частота обратно пропорциональна периоду колебаний: н = 1/T.

Для измерения частоты вращения применяются и фотодатчики. Фотодатчики при малых размерах и нечувствительности к магнитным полям могут устанавливаться близко друг к другу по всей окружности, что позволяет измерять не только частоту, но и скорость вращения в конкретный промежуток времени.

Датчик состоит из источника света (светодиода) и приемника света (фотодиода), сопротивление R которого метается в зависимости от освещенности. Освещенность фотодиода меняется при перекрытии вращающимся объектом (в данном случае закрепленным на валу флажком) светового луча.

К недостаткам фотодатчиков относится зависимость сопротивления фотодиода не только от степени освещенности, но и от температуры окружающей среды. Поэтому повышение температуры окружающей среды при проведении испытаний часто приводит к сбою в работе приборов измерения, в которых в качестве преобразователей сигнала используется фотодатчик.

Для определения частоты вращения применяются и другие средства измерения. Например, частоту вращения коленчатого вала можно замерить ручным центробежным механическим тахометром, погрешность которого составляет 1. 8 %. Однако в связи с большой погрешностью и опасностью проведения измерений при испытаниях дизелей они почти не применяются. Не используются сейчас и стробоскопические тахометры в связи с высокой вероятностью ошибки при неподвижном изображении метки на вращающемся объекте.

На смену световым стробоскопическим тахометрам пришли современные радиоволновые тахометры. Радиоволновой тахометр работает по принципу радара, луч которого направляется на объект измерения и, отражаясь, например, от лопаток турбины, фиксирует частоту вращения ротора с учетом числа лопаток.

2. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ

В настоящее время используются средства измерения, оценивающие частоту вращения объекта относительно неподвижной оси за конкретный промежуток времени.

Вращательное движение широко используется в технике (всевозможные валы двигателей, турбин и передаточных механизмов). Равномерное вращательное движение обладает повторяемостью во времени и по этому свойству близко периодическим колебательным процессам, которые также широко распространены. Необходимость контролировать состояния технических устройств привела к развитию различных методов измерения частот и скоростей вращающихся тел и частотных характеристик колебательных систем.

Большинство тахометров имеют приводной вал, воспринимающий вращательное движение от испытываемого устройства, или дистанционный электрический датчик.

Современные технические устройства охватывают диапазон вращения механических деталей примерно до =200000 об/мин. Электрические приборы измерения скоростей вращения можно разделить на две основные группы:

а) приборы, измеряющие электрическое напряжение того или иного датчика,

пропорционально угловым скоростям, т.е. u k1 ;

б) приборы, измеряющие частоту переменного тока в датчике, пропорциональную измеряемой угловой скорости, т.е. f k2.

В зависимости от места установки тахометра и способа применения тахометры подразделяют на стационарные, дистанционные и ручные.

По принципу действия, различают механические (центробежные), магнитные, магнитно-индукционные, электрические и электронные тахометры.

2.1.1 Механический тахометр

Принцип действия механических тахометров основан на использовании центробежных сил, пропорциональных квадрату угловой скорости, действующих на центробежные расходящиеся грузы (наклонное кольцо), находящиеся на валу и вращающиеся вместе с ним вокруг оси, (рис. 2, а). Чувствительным элементом является кольцо 1 на оси 2, проходящей через приводной валик 3. Кольцо нагружено спиральной пружиной 4 и связано тягой 5 с подвижной муфтой 6. При вращении валика кольцо стремится занять положение, перпендикулярное к оси вращения. Муфта через промежуточное кольцо 9 и зубчатую рейку 7 входит в зацепление с шестерней 10, на оси которой закреплена стрелка 8, движущаяся вдоль шкалы прибора (градуирована в об/мин.). Тахометр закреплен неподвижно, а вал 3 приводится во вращение через передачу от вала двигателя.

Рис. 2.1 а) Устройство механического центробежного стационарного тахометра; б) Внешний вид механического центробежного ручного тахометра

При установившемся режиме центробежная сила, действующая на вращающееся кольцо 1, уравновешивается силой действия спиральной пружины, и стрелка тахометра неподвижна. При изменении частоты вращения вала равновесие сил нарушается, вызывая разворот кольца относительно оси 2 на угол б и соответствующий разворот стрелки 8 прибора. Механические центробежные измерительные приборы обладают нелинейной статической характеристикой, поэтому их шкала неравномерная.

Периодический контроль частоты вращения и проверку стационарных тахометров производят механическим центробежным ручным тахометром (рис. 2, б), прижимая наконечник 1 к торцу вращающегося вала. В корпус 2 встроен редуктор с переключающим устройством, позволяющий менять передаточное отношение от наконечника 1 к чувствительному элементу для измерения в пяти диапазонах частоты вращения от 25 до 10000 об/мин. Переключают редуктор и устанавливают указатель 3 путем перемещения вдоль оси наконечника приводного вала при нажатой кнопке 4. В зависимости от установленного диапазона частоты вращения показания прибора определяют по одной из двух шкал.

2.1.2 Магнитоиндукционные тахометры

Магнитоиндукционный тахометр имеет равномерную шкалу. В тахометре (рис. 3.) вращение от приводного вала 1 через конические шестерни и вал 2 передается ротору с постоянными магнитами 3, между которыми на оси 10 находится алюминиевый диск 4.

Рис. 2.2 Магнитоиндукционный тахометр

Пропорционально частоте вращения приводного вала 1 изменяются действующие силы, разворот диска 4, оси 10 и жестко связанной с ней стрелки 7 вдоль шкалы 8.

В прибор вмонтирован магнитоиндукционный успокоитель, состоящий из алюминиевого диска 9, закрепленного на валу 10, и неподвижной системы с постоянными магнитами 6. При движении в диске 9 индуцируется ток и создается магнитное поле, взаимодействующее с полем постоянных магнитов. А так как сила взаимодействия этих полей направлена в сторону, противоположную движению диска, то происходит торможение колебаний стрелки прибора.

2.1.3 Дистанционные магнитоиндукционные тахометры

Дистанционное измерение частоты вращения основано на принципе электрической дистанционной передачи вращения вала двигателя валу магнитно-индукционного измерительного узла измерителя и преобразования частоты вращения вала в угловые перемещения стрелки измерителя.

Рис. 2.3 Дистанционный магнитоиндукционный тахометр

Тахометр работает следующим образом (рис. 4): в обмотке статора 11 датчика при вращении ротора 15 возбуждается трехфазовый ток с частотой, пропорциональной частоте вращения вала двигателя. Ток по трем проводам приводится к обмотке статора 12 синхронного серводвигателя.

2.1.4 Электрические тахометры

Рис. 2.5: а) Схема действия электрического тахометра; б) Тахогенератор

2.2 Стробоскоп и фотостроботахометр

В современном стробоскопе яркие и короткие световые импульсы создаются специальными безынерционными ксеноновыми лампами (обычные лампы накаливания зажигаются и гаснут медленно, и даже при частоте тока 50 Гц колебания их яркости уже незаметны нашему глазу, поэтому они непригодны для работы в стробоскопе), которые управляются электронным блоком. Однако ресурс ксеноновой лампы, работающей в таком режиме, ограничен, поэтому ее необходимо периодически заменять.

Сейчас рынок предлагает не просто стробоскопы, а приборы с массой дополнительных функций. В частности, цифровые стробоскопы могут измерять опережение зажигания в бензиновых двигателях и момент впрыска топлива в дизельных, измерять частоту вращения коленчатого вала, напряжение в бортовой сети и другие параметры. И все измеренные характеристики выводятся на встроенный экран, что значительно упрощает применение прибора.

Также стробоскопы комплектуются целым набором зажимов и датчиков для проведения измерений на различных типах двигателей. Все это делает стробоскоп универсальным прибором, который могут применять и профессионалы, и рядовые автолюбители.

Стробоскопический метод используется также для точной настройки частоты вращения (колебаний). В этом случае частота вспышек фиксирована, а изменяется частота периодического движения объекта до тех пор, пока он не начинает казаться неподвижным.

Стробоскопический способ измерения скоростей вращения не требует механического контакта при измерении скоростей вращения. Стробоскопический эффект заключается в кажущейся неподвижности вращающихся деталей объекта наблюдений в случае, если частота периодических «вспышек» освещения совпадает или кратна частоте вращения, т.е.

— частота измеряемого вращения (число оборотов) объекта;

В работе используется школьный стробоскоп и цифровой фотостроботахометр.

Рис. 2.6 Фототахометр-стробоскоп АТТ-6002

частота вращение вал стробоскоп

Фототахометр-стробоскоп АТТ-6002 совмещает в себе функции цифрового фототахометра и цифрового стробоскопа и предназначен для измерения частоты вращения частей двигателя, турбин и других объектов бесконтактным способом, а также линейной скорости перемещения деталей в процессах наладки, ремонта механизмов и лабораторных исследованиях.

Принцип действия в режиме фототахометра основан на облучении светом вращающегося предмета и приеме датчиком фотоэлемента светового сигнала от вращающегося вместе с предметом предварительно наклеенного на него светоотражающего маркера.

Таблица 1 Характеристики фототахометра АТТ-6002

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *