Pomiar prędkości obrotowej

Transkrypt

1 Pomiar prędkości obrotowej Metody: Kontaktowe mechaniczne (prądniczki tachometryczne różnych typów), Bezkontaktowe: optyczne (światło widzialne, podczerwień, laser), elektromagnetyczne (indukcyjne, pojemnościowe, hallotronowe) stroboskopowe Czujniki mechaniczne Metoda mechaniczna jest nadal często wykorzystywana, w zakresie od 20 do obr./min. Wadami tej metody pomiarowej są przerwy w kontakcie z badanym obiektem, wynikające z niewłaściwej siły docisku czujnika, brak możliwości pomiaru małych obiektów oraz poślizgi występujące przy zbyt dużych prędkościach obrotowych. Wada metody: obciążenie wału maszyny badanej dodatkowym momentem. Prądniczki tachometryczne Pomiary przy pomocy tachoprądniczek są zakłócone (działanie komutatora, zakłócenia zewnętrzne) szczególnie niekorzystne przy małych wartościach prędkości obrotowej, a co za tym idzie niskich napięciach wyjściowych. Błędy obciążenia Błędy nieczułości

2 Czujniki indukcyjne (i pojemnościowe) Optyczny pomiar prędkości obrotowej z wykorzystaniem zjawiska odbicia promieniowania podczerwonego Prędkość obrotowa jest badana przez przyrząd dzięki wiązce podczerwieni odbitej od taśmy odblaskowej przyklejonej do wirującego obiektu. Taka metoda jest wygodniejsza do stosowania przez użytkownika w porównaniu do metody dotykowej, jednak nie zawsze jest możliwość naklejenia na badany obiekt taśmy odblaskowej. Odległość między przyrządem i wirującym obiektem nie powinna być większa niż 35cm (większe odległości przy stosowaniu diody laserowej). Dokładność tego typu tachometru jest bardzo duża, wynosi ona 0,1%. Metoda stroboskopowa Zasada działania metody stroboskopowej opiera się na założeniu, że obiekt jest nieruchomy w oczach obserwatora w momencie gdy częstotliwość wyładowań szybkiej lampy stroboskopowej jest zsynchronizowana z prędkością obrotową obiektu. Tachometr stroboskopowy jest przyrządem, którego głównym elementem jest lampa błyskowa o regulowanej liczbie błysków w jednostce czasu. Regulacja ta odbywa się płynnie przez przestrajanie elektronicznego generatora impulsów zapłonowych. Oświetlając

3 stroboskopem wirujący wał maszyny, tak regulujemy częstość błysków lampy aż uzyskamy pozornie nieruchomy wału. Do znacznych przewag metody stroboskopowej należą: - możliwość pomiaru małych obiektów - brak potrzeby naklejania pasków odblaskowych - brak potrzeby przerywania procesu produkcji (np. aby nakleić paski odblaskowe) - możliwość pomiaru w miejscach trudno dostępnych - brak potrzeby jakiegokolwiek dotykania mierzonego obiektu Wada metody: pomiary tylko w stanie ustalonym. Dokładność jej pomiaru wynosi około 3% i zależy od klasy dokładności generatora impulsów zapłonowych. Pomiar przyspieszenia poprzez różniczkowanie sygnału prędkości Mostek tachometryczny Napięcie U zarówno dla stanu obciążenia, jak i dla stanu jałowego nie jest zależne od wartości napięcia sterowania U p. Zależność napięcia U od prędkości obrotowej jest liniowa. Tylko dla silników najmniejszych mocy z uwagi na straty mocy na elementach R 1 R 3 Pomiary kąta obrotu Enkodery (przetworniki obrotowo-impulsowe)

4

5 Pomiary momentu Skrętne przetworniki momentu obrotowego: Wykorzystujące odkształcenie Przetwarzające odkształcenie tensometryczne, piezoelektryczne Mierzące kąt skręcenia indukcyjne, pojemnościowe, fazoróżnicowe, Wykorzystujące zmiany własności materiału magnetosprężyste, rezystancyjne piezoelektryczne Momentomierze tensometryczne są przeznaczone do pomiarów momentu obrotowego (także prędkości obrotowej do obr/min) o różnym charakterze przebiegu w funkcji czasu lub prędkości obrotowej, poczynając od zmian quasistacjonarnyh aż do przebiegów dynamicznych o charakterze udarowym i dużej częstotliwości zmian. Dzięki małej masie wirującej części momentomierza, zakłócenie rzeczywistego przebiegu momentu jest minimalne. Momentomierze tensometryczne pracują w systemie cyfrowego przekazywania sygnałów pomiarowych osiągając klasę dokładności 0.2.

6

7

8