Индукционные датчики показаны на рис.10.1. На валу 1, частота вращения которого измеряется, закреплен штифт 2 из магнитного материала (рис. 10.1, а). Зазор между штифтом и магнитом 3 катушки 4 должен быть возможно малым (обычно 0,5— 1,5 мм). При вращении вала в катушке индуцируются импульсы э.д.с., фиксируемые электронным счетчиком 5. На измеряемый вал может закрепляться зубчатый венец (рис.10.1, б). В этом случае число вырабатываемых импульсов за один оборот вала равно числу зубьев на венце. Электронные счетчики оборотов гребных валов наряду с цифровой индикацией имеют в своем составе механический счетный механизм, который регистрирует число оборотов независимо от направления вращения вала. Если электронный счетчик снабжен устройством, с помощью которого счет оборотов ведется за строго определенный промежуток времени, то его цифровая индикация выражает частоту вращения. В этом случае счетчик преобразован в электронный тахометр.
10.3 ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ ТАХОМЕТРЫ
Центробежные тахометры основаны на измерении центробежной силы, возникающей при вращении массы. Центробежная сила
, (10.3)
где г — расстояние от центра тяжести массы т до оси ее вращения.
Из (8.3) видно, что центробежная сила находится в квадратичной зависимости от угловой скорости. При линейной характеристике
Рис. 10.2. Центробежный тахометр с грузовым кольцом.
измерителя силы шкала прибора получается неравномерной.
На рис. 10.2 приведена схема центробежного тахометра с грузовым кольцом. Это кольцо 1 своей осью 2 шарнирно закреплено на валу 7; тягой 3 оно соединено с муфтой 6, которая может перемещаться по валу. Спиральная измерительная пружина 4 одним концом прикреплена к оси, другим — к грузовому кольцу. При вращении грузового кольца возникает крутящий момент, который стремится установить его в горизонтальное положение. Этому препятствует измерительная пружина. Ее закручивание приводит к перемещению муфты, и через нее приходит в движение передаточный механизм 5 с указательной стрелкой.
Погрешности центробежных тахометров составляют 1—8%. Источниками погрешности служат: нестабильность свойств измерительных пружин; влияние температуры, проявляющееся в изменении вязкости смазки, модуля упругости пружины, размеров элементов передаточного механизма и др.
10.4 МАГНИТНЫЕ ТАХОМЕТРЫ
Магнитные тахометры основаны на использовании индукционного преобразователя. При вращении вала в материале стакана наводится электродвижущая сила, и возникают вихревые токи, протекающие по замкнутым контурам, которые проходят над полюсами магнита. В результате взаимодействия магнитных полей стакан увлекается во вращение в одном направлении с постоянным магнитом. Ось, на которой закреплен стакан и стрелка, удерживается спиральной пружиной. При повороте оси пружина закручивается и создает противодействующий момент, пропорциональный углу закручивания.
Стакан повернется в направлении вращения постоянного магнита на такой угол, при котором противодействующий момент будет уравновешивать вращающий момент, возникающий при взаимодействии магнитных полей. Вращающий момент пропорционален частоте вращения вала ; его значения зависят также от параметров магнита и его размеров, свойств материала стакана.
Таким образом, угол поворота стрелки пропорционален частоте вращения вала, поэтому шкала магнитного тахометра равномерная.
Магнитному тахометру свойственна температурная погрешность, возникающая вследствие изменения удельного электрического сопротивления материала стакана, модуля упругости измерительной пружины и магнитной индукции.
Магнитные тахометры относятся к местным приборам. Для того, чтобы сделать их дистанционными, используются передачи типа «электрический вал». На рис. 10.3 показана принципиальная схема магнитного тахометра 3 с «электрическим валом». Трехфазный синхронный генератор 1 с ротором 2 присоединяется к валу, частота вращения которого измеряется. В его статорной обмотке 11 возникает э.д.с., ее частота пропорциональна частоте вращения вала. Обмотки 11 генератора и обмотки 13 синхронного электродвигателя соединены проводами 12. На
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.