離心轉速計的基本原理
1、角速度、轉速、線速度是物體作圓周運動時的運動參數,在國際單位制中,角速度的單位是弧度每秒,符號是rad/s,弧度的定義是1弧度角所對應的弧長等於半徑,園周長=2rπ。所以,一個園是2π弧度。轉速的單位是轉每分符號為r/min,是國家的法定計量單位。
2、線速度也屬於轉速測量,園周長×轉速即可,如車速,傳送帶,電梯限速器等質點作園周運動時,角速度是角度/時間,轉速是轉數/時間,線速度是某點運動的弧長/時間。
3、轉速和頻率:轉速和頻率的定義相同,都是單位時間內電脈衝出現的次數,轉速為每分鐘,頻率為每秒鐘,所以,兩者的關係式為 n=60f,因此可以用標準頻率來復現和校準轉速。
4、轉速計量分轉速源和轉速表兩部分,標準轉速裝置,是用頻率來產生轉速的,用以檢轉速表。
而標準轉速裝置的精度用頻率計來評定。所以,轉速計量溯源到時間頻率。
5、檢定規程—對計量器具檢定的項目、條件、方法、數據處理作了詳細規定的技術性檔案。
離心式轉速表分為0.5級,1級,2級。工作原理是當轉速表的軸轉動時,離心器上的重物在離心力的作用下離開軸心,並通過傳動系統使指針轉動,當測速彈簧的彈性力和離心力平衡時,指針指示出相應的轉速值。儀器上應有儀器名稱、型號、編號、製造廠、範圍、轉速比、精度、計量單位。
離心轉速計相關參數
指針擺幅率:指針擺幅/ N滿 ×100%
擺幅率反應了轉速表內元器件的工作狀況及檢測時和標準器的接觸情況。擺幅合格說明轉速表工作正常,才能進行正常檢定。指針擺幅率應和示值誤差同時進行。在(300-1200)r/min檔,檢測數據如下:
標準 轉速 | 被檢表示值(r/min) | 基本 誤差 | 示值 變動性 | 指針 擺幅率 | ||||||
(r/min) | 進程 | 回程 | 進程 | 回程 | 進程 | 回程 | 平均 | (%) | (%) | (%) |
1000 | 998 | 995 | 995 | 996 | -0.3 | 0.2 | 0.3 |
相關參數如下:
測量範圍 (r/min) | 標準轉速值 (r/min) | 被檢表示值 (r/min) | 示值誤差 (r/min) | 示值變動性 (r/min) |
100----- 20000 | 100 | 100 | 0 | 1 |
200 | 200 | 0 | 0 | |
500 | 500 | 0 | 0 | |
1000 | 1000 | 0 | 0 | |
2000 | 2001 | +1 | 2 | |
5000 | 5000 | 0 | 0 | |
10000 | 10000 | 0 | 0 | |
15000 | 15000 | 0 | 1 | |
20000 | 20000 | 0 | 1 | |
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轉速計的測量方法分類
1、光電碼盤測速法
這是通過測出轉速信號的頻率或周期來測量電機轉速的一種無接觸測速法。光電碼盤安裝在轉子端軸上,隨著電機的轉動,光電碼盤也跟著一起轉動,如果有一個固定光源照射在碼盤上,則可利用光敏元件來接受光,接收到光的次數就是碼盤的編碼數。
2、霍爾元件測速法
利用霍爾開關元件測轉速的。霍爾開關元件內含穩壓電路、霍爾電勢發生器、放大器、施密特觸發器和輸出電路。輸出電平與TTL電平兼容,在電機轉軸上裝一個圓盤,圓盤上裝若干對小磁鋼,小磁鋼越多,解析度越高,霍爾開關固定在小磁鋼附近,當電機轉動時,每當一個小磁鋼轉過霍爾開關,霍爾開關便輸出一個脈衝,計算出單位時間的脈衝數,即可確定旋轉體的轉速。
3、離心式測速法
離心式轉速表是利用物體旋轉時產生的離心力來測量轉速的。當離心式轉速表的轉軸隨被測物體轉動時,離心器上的重物在慣性離心力作用下離開軸心,並通過傳動系統帶動指針迴轉。當指針上的彈簧反作用力矩和慣性離心力矩相平衡時,指針停止在偏轉後所指示的刻度值處,即為被測轉速值。這就是離心式轉速表的原理。測轉速時,轉速表的端頭要插入電機轉軸的中心孔內,轉速表的軸要與電機的軸保持同心,否則易響準確讀數。
4、測速發電機測轉速
利用直流發電機的電樞電動勢E與發電機的轉速成正比的這一關係測量轉速。測轉速時,測速發電機連線到被測電機的軸端,將被測電機的機械轉速變換為電壓信號輸出,在輸出端接一個刻度以轉速為單位的電壓表,即可讀出轉速。
5、閃光測速法
利用可調脈衝頻率的專用電源施加於閃光燈上,將閃光燈的燈光照到電機轉動部分,當調整脈衝頻率使黑色扇形片靜止不動時,此時脈衝的頻率是與電機轉動的轉速是同步的。若脈衝頻率為,則電機的轉速為(r/min)。
6、漏磁測速法
利用異步電動機的轉子在旋轉磁場中由切割磁力線產生感應電流的頻率即為電動機轉子頻率和電動機定子電壓頻率的差頻。此差頻乘以60就得到異步電動機的轉差,由電網頻率也乘以60得到電動機的同步轉速,由同步轉速減去轉差就得到電動機的轉速。
7、振動測速法
通過測得殼體的振動位移、速度或者加速度,經過適當的濾波,就可以在一定時間內累計位移或加速度的換向次數,換向次數除以時間即為電機轉動頻率(頻率法),或測定振動波的周期(周期法),從而測得電機轉速。
離心轉速計的相關知識
離心式轉速表,利用離心力與拉力的平衡來指示轉速。 離心式轉速表是最傳統的轉速測量工具,是利用離心力原理的機械式轉速表;測量精度一般在1~2級,一般就地安裝。一隻優良的離心式轉速表不但有準確直觀的特點,還具備可靠耐用的優點。但是結構比較複雜 。磁性轉速表,利用旋轉磁場,在金屬罩帽上產生旋轉力,利用旋轉力與遊絲力的平衡來指示轉速。 磁性轉速表,是成功利用磁力的一個典範,是利用磁力原理的機械式轉速表;一般就地安裝,用軟軸可以短距離異地安裝。磁性轉速表,因結構較簡單,目前較普遍用於機車和汽車以及其它機械設備。異地安裝時軟軸易損壞。電動式轉速表,由小型交流發電機、電纜、電動機和磁性表頭組成。小型交流發電機產生交流電,交流電通過電纜輸送,驅動小型交流電動機,小型交流電動機的轉速與被測軸的轉速一致。磁性轉速表頭與小型交流電動機同軸連線在一起,磁性表頭指示的轉速自然就是被測軸的轉速;電動式轉速表,異地安裝非常方便,抗振性能好,廣泛運用於柴油機和船舶設備。磁電式轉速表,磁電感測器加電流表,異地安裝非常方便。閃光式轉速表,利用視覺暫留的原理。閃光式轉速表,除了檢測轉速(往復速度)外,還可以觀測循環往復運動物體的靜像,對了解機械設備的工作狀態,是一必不可少的觀測工具。電子式轉速表,電子技術的不斷進步,使這一類轉速表有了突飛猛進的發展。上述6種轉速表,具有各自獨特的結構和原理,既代表著不同時期的技術發展水平,也體現人類認識自然的階段性發展過程。 離心式轉速表,是機械力學的成果;磁性式轉速表,是運用磁力和機械力的一個典範;電動式轉速表,巧妙運用微型發電機和微型電動機將旋轉運動異地拷貝。
離心轉速計使用規程
操作步驟
1、把離心機放置於平面桌或平面台上,目測使之平衡,用手輕搖一下離心機,檢查離心機是否放置平衡。
2、打開門蓋,將離心管放入轉子內,離心管必須成偶數對稱放入(離心管試液目測均勻),注意把轉子體上的螺帽旋緊,並重新檢查上述步驟,完畢用手輕輕旋轉一下轉子體,使離心管架運轉靈活。
3、關上門蓋,注意一定要使門蓋鎖緊,完畢用手檢查門蓋是否關緊。
4、插上電源插座,按下電源開關。
5、設定轉速、時間:離心機在停止狀態下,按轉速設定鍵,當轉速數碼右下角的小數點亮時,即進入轉速設定,再按上下鍵確定離心機本次工作的轉速;按時間設定鍵,當時間數碼右下角的小數點亮時,即進入時間設定,再按上下鍵確定離心機本次工作的時間,時間為倒計時。確認上述所設的轉速、時間無誤後,按啟動鍵啟動離心機。在運行中,如果要看離心力,按下“RCF”鍵,就顯示當前轉速下的離心力,3秒鐘後自動返回到運行狀態;在離心機運行時進入設定狀態,如果要取消設定,按下“RCF”鍵即返回到運行狀態。
6、離心機時間倒計時到“0”時,離心機將自動停止,當轉速等於0時,蜂鳴器鳴叫,按下“RCF”鍵可取消鳴叫;運行途中按“STOP”鍵,離心機停止運轉,蜂鳴器不響。
7、當轉子停轉後,打開門蓋取出離心管。
8、關斷電源開關,離心機斷電。
維護與保養
1、離心機需定期進行檢修,及時更換已嚴重磨損的零件。使用離心機的初級階段,應每星期檢查一次,檢查各緊固螺栓有無鬆脫現象,以後每年進行一次大修。
2、不得隨意增加離心機的轉速,在使用6個月後,必須進行全面保修一次,對轉固部位清洗,並加注潤滑油。
3、本機保持完好清潔,操作環境打掃清潔。