Стробоскопический тахометр принцип работы
Добавил пользователь Дмитрий К. Обновлено: 19.09.2024
В механических стробоскопических тахометрах скорость вращения измерительной поверхности определяется по отметке, нанесенной на вращающемся элементе через щель диска, имеющего постоянную скорость вращения. Вследствие своей громоздкости и сложности стробоскопические тахометры мало применяются в ротационных приборах. [17]
Эффективность применения стробоскопических тахометров зависит от четкости наблюдаемой фигуры, от соотношения между интенсивностью световых вспышек и постоянной освещенностью объекта. Это соотношение определяется контрастной чувствительностью глаза, которая, в частности, зависит от частоты повторения и интенсивности вспышек. [18]
Устанавливают с помощью стробоскопического тахометра скорость вращения двигателя 314 2 рад / с и производят регулировку питателя. Для этого в бункер питателя засыпают 10 г пыли, включают питатель, открывают отверстие бункера и секундомером засекают время разгрузки бункера. [19]
Каков принцип действия стробоскопического тахометра и как им правильно пользоваться. [20]
Точность измерения с помощью стробоскопических тахометров невысока. Она определяется типом примененного в стробоскопе тахометра или частотомера и плавностью регулировки частоты импульсов, от которой зависит степень точности настройки стробоскопа при измерениях. [21]
Для измерения числа оборотов часто применяют стробоскопические тахометры . Эти тахометры обладают некоторыми преимуществами по сравнению с тахоскопами, тахометрами и счетчиками оборотов. Например, посредством стробоскопа можно замерить число оборотов, когда связь с валом машины затруднена, так как стробоскоп не требует кинематической связи с валом. [22]
На рис. 143 приведена упрощенная принципиальная схема стробоскопического тахометра с электронным генератором импульсов тока. Частота вспышек определяется отношением R и С, поэтому, изменяя R, можно регулировать эту частоту и отсчитывать ее по положению движка этого сопротивления. [24]
На рис. 143 приведена упрощенная принципиальная схема стробоскопического тахометра с электронным генератором импульсов тока. [25]
В последние годы отечественной промышленностью освоен выпуск портативных стробоскопических тахометров типа ПСТ-1М . [26]
В чем заключается стробоскопический эффект и как он используется в стробоскопических тахометрах . [27]
При необходимости измерения скорости вращения валов маломощных объектов, с погрешностями менее 0 1 %, применяют специальные стробоскопические тахометры с камертонными, кварцевыми и другими системами стабилизации частоты генераторов питания импульсных ламп. [29]
В стробоскопах со световой вспышкой большая резкость очертания достигается умень-шением промежутка времени вспышки, а хорошая видимость - применением мощных газоразрядных ламп. В современных стробоскопических тахометрах время световой вспышки исчисляется микросекундами. Поэтому в последнее время стробоскопы со световой вспышкой получают все большее распространение. [30]
Описание
Тахометр (рис. 61) предназначен для бесконтактного измерения частоты вращения и колебаний подвижных частей механизмов и машин с индикацией результата на цифровом четырехразрядном табло.
Рис. 61. Тахометр стробоскопический типа 2ТСт
Возможны два режима измерения частоты вращения: режим ЛАМПА для повторно-кратковременных измерений и режим ДАТЧИК для продолжительных измерений.
Принцип работы тахометра в режиме ЛАМПА основан на стробоскопическом эффекте, при котором вращающийся объект освещается световыми импульсами. В режиме ДАТЧИК принцип работы тахометра основан на подсчете количества импульсов, поступающих от фотоэлектрического первичного преобразователя, за 1 с.
Тахометр состоит из конструктивно самостоятельных узлов: электронного блока, осветителя и датчика.
Электронный блок (рис. 62) выполнен в виде настольного прибора. На лицевой панели блока размещены: цифровое четырехразрядное табло; блок переключателей поддиапазонов измерения и блок переключателей режимов работы. На задней панели электронного блока находятся два разъема ДАТЧИК и ЛАМПА для подключения при соответствующем режиме работы.
В электронный блок вмонтированы следующие функциональные устройства: генератор задающий, измеритель частоты, умножитель частоты и блок питания. На передней панели расположены: три ручки управления УСТАНОВКА ЧАСТОТЫ, предназначенные для грубой и точной настройки прибора в режиме ЛАМПА, блок переключателей, две кнопки ЛАМПА и ДАТЧИК для переключения режимов работы тахометра; кнопка КОНТРОЛЬ для определения первой стробоскопической остановки. На задней панели находятся: сетевой тумблер СЕТЬ ВКЛ., разъемы ДАТЧИК и ЛАМПА, клемма "Земля".
Рис. 62. Габаритно-монтажный чертеж электронного блока тахометра типа 2ТСт
Рис. 63. Габаритно-монтажный чертеж осветителя тахометра типа 2ТСт
Осветитель (рис. 63) представляет собой сферический рефлектор с импульсной лампой (строботрон СШ-16) и рукояткой, в которой размещен высоковольтный импульсный трансформатор.
В датчик (рис. 64) встроен первичный преобразователь, предназначенный для преобразования частоты вращения в пропорциональный по частоте электрический сигнал.
Принцип работы тахометра в режиме ЛАМПА основан на стробоскопическом эффекте, при котором вращающийся объект освещается световыми импульсами.
Стробоскопический метод сличения частот двух периодических процессов основан на свойстве глаза удерживать некоторое время зрительное впечатление от предмета, уже скрывшегося из поля зрения (зрительное последствие), поэтому при освещении вращающегося объекта прерывистым светом изображение объекта кажется неподвижным при совпадении частоты световых импульсов с частотой вращения. На вращающийся объект измерения при этом наносится элемент асимметрии-метка.
Стробоскопическая остановка наблюдается и тогда, когда частота вращения больше, чем частота вспышек в К раз.
Если частота вращения объекта в 2 раза больше частоты вспышек, кажущуюся остановку называют вторичной единичной стробоскопической остановкой.
Исходя из этого за первую единичную стробоскопическую остановку следует принимать ту единичную кажущуюся остановку, после которой при увеличении частоты вспышки в 2 раза наблюдается двойная стробоскопическая остановка.
Показание тахометра при первой единичной стробоскопической остановке соответствует частоте вращения объекта в оборотах в минуту.
Принцип работы тахометра в режиме ДАТЧИК основан на подсчете количества импульсов, поступающих от фотоэлектрического первичного преобразователя, за 1 с.
Фотоэлектрический первичный преобразователь состоит из излучающего светодиода и фотодиода.
Технические характеристики
Поддиапазоны измерения в режиме: ЛАМПА 250 .
999.9 об/мин, 1000 . 3000 об/мин; 3000 . 9999 об/мин;
10000 . 30000 об/мин; ДАТЧИК 150 . 500 об/мин, 500. 5000 об/мин, 5000 . 99990 об/мин.
Предел основной допустимой погрешности тахометра 0,2% верхнего предела измерения соответствующего поддиапазона.
Показания отсчитываются на цифровом четырехразрядном табло.
Питание-от сети переменного тока: напряжение 220 В, частота 50 Гц. Потребляемая мощность 25 В-А.
Габаритные размеры: электронного блока 110х197х325 мм; осветителя 226х140х115 мм; датчика 195х150х80 мм. Масса, соответственно: 3,5 кг; 0,7 кг; 0,8 кг. Среднее время восстановления работоспособного состояния тахометра 60 мин.
Полный средний срок службы не менее 10 лет. Установленный срок службы не менее 5 лет.
Тахометр нормально функционирует при температуре окружающего воздуха -10 . +40° С и относительной влажности 30 . 80% при 25°С.
Измерения Прочие Стробоскопический тахометр
Стробоскопический тахометр
С. БАНДУРА, г. Николаев, Украина
Предлагаемый прибор предназначен для бесконтактного измерения частоты вращения вала электродвигателей малой мощности, для которых механический тахометр представляет значительную нагрузку. Устройство вырабатывает короткие вспышки света, частоту повторения которых можно регулировать от 2,5 до 100 Гц, что позволяет визуально "остановить" одиночную метку, нанесенную на вал, вращающийся с частотой 150. 6000 мин-1. Именно в этих единицах установленное значение частоты выводится на цифровой индикатор прибора.
Схема тахометра показана на рис. 1.
Он собран на микроконтроллере DD1, тактовая частота которого (10 МГц) стабилизирована кварцевым резонатором ZQ1. Для вывода сигналов, подаваемых на катоды светодиодных элементов индикатора HG1, использован порт D микроконтроллера, а на их общие аноды (раздельно для каждого из четырех знакомест) — выходы РВ4—РВ7 через усилители тока на транзисторах VT1, VT2. VT4, VT5.
Одновременно с переключением знакомест индикатора
микроконтроллер проверяет состояние кнопок SB2—SB5. Их соединенные вместе правые (по схеме) контакты подключены к входу РВО микроконтроллера. Нажатиями на эти кнопки изменяют частоту импульсов, формируемых микроконтроллером на выходе РВЗ. Сразу после включения питания или нажатия на кнопку SB1 частота импульсов на этом выходе равна 25 Гц (1500 мин-1).
Для генерации импульсов программа настраивает шестнадцатиразрядный таймер-счетчик 1 микроконтроллера на работу в режиме СТС (Clear Timer on Compare — очистка таймера при совпадении). Импульсы запуска одновибратора на таймере DA2 формирует процедура обработки прерывания TIMER/COUNTER COMPARE A (INT5). Одновибратор увеличивает длительность этих импульсов до 2 мс. Такое решение дает возможность при необходимости ее изменить простой заменой конденсатора С5 или резистора R3, не прибегая к вмешательству в программу. Импульсы с выхода таймера, усиленные транзистором VT3, поступают на излучающий диод EL1.
Число К, записываемое в регистр совпадения OCR1A таймера-счетчика 1 и задающее период следования импульсов, вычисляется по формуле
где fкв — частота тактового генератора микроконтроллера, Гц; 64 — коэффициент ее деления перед подачей на счетный вход таймера; п — частота вращения, мин-1; 60 —
число секунд в минуте. Это число по заданной частоте вычисляет специальная процедура.
Минимальная частота nmin, которая может быть достигнута при тактовой частоте 10 МГц и максимально возможном числе в регистре OCR1A, равна
однако програмно она ограничена до
150 мин-1. Частоту вращения менее 3000 мин-1 можно измерить с погрешностью не более 1 мин-1, а выше указанного значения — 4 мин-1.
Прибор собран в пластмассовом корпусе, на передней панели которого расположены кнопки SB1—SB5 и индикатор HG1 (рис. 2).
В качестве излучателя использован миниатюрный светодиодный фонарь.
На рис. 3 показан фрагмент окна программы PonyProg с конфигурацией микроконтроллера, которую необходимо задать при его программировании. Архив прошивки микроконтроллера 4kb. скачать
Радио №8, 2010г.
Стробоскопический тахометр ( рис. 142) основан на том же эффекте. Вращающаяся деталь, скорость которой необходимо измерить, освещается источником прерывистого света. Если частота импульсов света совпадает со скоростью вращения объекта, то объект кажется неподвижным. Поскольку частота вспышек источника света задается специальным генератором и может плавно регулироваться, то всегда можно добиться совпадения периода импульсов освещения с периодом вращения объекта. Величина - измеряемой скорости отсчитывается по шкале генератора импульсов. [5]
Стробоскопические тахометры применяют для измерения скоростей вращения в пределах от 1000 до 50000 об / мин. [6]
Стробоскопический тахометр ( рис. 142) основан на том же эффекте. Вращающаяся деталь, скорость которой необходимо измерить, освещается источником прерывистого света. [8]
Стробоскопические тахометры применяют для измерения скоростей вращения в пределах 1000 - 50 000 об / мин. [9]
Стробоскопические тахометры основаны на применении стробоскопического преобразователя. Отличительной особенностью стробоскопического тахометра является отсутствие контакта прибора с объектом измерения. [10]
Стробоскопические тахометры состоят из лампы-вспышки, питающейся от регулируемого источника стабилизированной частоты, и измерительного устройства. Эти тахометры позволяют проводить измерения бесконтактным способом, но дистанционное измерение частоты вращения затруднительно. Определение частоты вращения испытуемой машины следует начинать с заведомо более высокой частоты вращения по сравнению с измеряемой вниз. Если же производить измерения в обратном порядке, то возможна ошибка, поскольку стробоскопический эффект получается как при истинной ли, так и при кратной ей частоте вращения: п nm / k, где k - целое число. [11]
Стробоскопические тахометры используют для измерений скоростей вращения валов или частот колебаний деталей, если отсутствует возможность их редуцирования или же к исследуемому объекту невозможно подключить обычный тахометр. Для выполнения измерений объект освещают мощным источником пульсирующего потока света, допускающим регулирование частоты импульсов в широких пределах. [13]
Работа стробоскопических тахометров основывается на эффекте кажущейся остановки вращения вала. Для получения ее периодически прерывают световой поток, идущий от вращающегося вала или предмета к глазу оператора. Частота перерывов при этом задается такой, чтобы в каждом импульсе были видны одинаковые фазы вращения предмета, а длительность перерывов между смежными импульсами не превышала времени, в течение которого может полностью исчезнуть зрительное восприятие импульса. При повторении импульсов остатки зрительных восприятий одинаковых фаз вращения сливаются в картину кажущейся неподвижности предмета или вала. [14]
Погрешность стробоскопического тахометра при номинальном напряжении сети ( 127 или 220 в) составляет 1 % от измеряемой величины. [15]
Стробоскопические тахометры основаны на применении стробоскопического преобразователя. Отличительной особенностью стробоскопического тахометра является отсутствие контакта прибора с объектом измерения. [31]
При стробоскопическом методе измерения скоростей вращения используется способность глаза наблюдателя удерживать в течение некоторого времени зрительное впечатление от предмета, уже скрывшегося из поля зрения. Известны два типа стробоскопических тахометров ; стробоскопы с механическим затвором и стробоскопы со световой вспышкой. В первых наблюдение за вращающимся валом или диском с отметками осуществляется через узкое отверстие в неподвижном экране; между этим экраном и валом объекта помещен диск с несколькими отверстиями, который приводится во вращение небольшим двигателем с плавно регулируемой скоростью. [33]
Неоновая лампа используется на производстве в приборах для определения числа оборотов вращающихся осей и валов механизмов и станков. Такие приборы называются стробоскопическими тахометрами . [34]
Для обеспечения вращения шарошек долото прижималось к резиновому кольцу шириной 10 мм и толщиной 5 мм, установленному неподвижно на забое и выступавшему над остальной гладкой поверхностью на 0 5 мм. Частота вращения долота измерялась стробоскопическим тахометром СТ-5 и составляла 69, 132, 243 и 355 об / мин. [35]
В механических стробоскопических тахометрах скорость вращения измерительной поверхности определяется по отметке, нанесенной на вращающемся элементе через щель диска, имеющего постоянную скорость вращения. Вследствие своей громоздкости и сложности стробоскопические тахометры мало применяются в ротационных приборах. [36]
Копер установлен в стальной раме 1, заделанной в фундаменте, и состоит из диска 2, вращающегося на валу со скоростью 300 - 6000 об / мин. Скорость вращения диска измеряется посредством стробоскопического тахометра . Поджатая заранее пружина 7 спускается рукояткой 8 следующим образом. [37]
Точность стробоскопического метода зависит в основном от точности задания и поддержания частоты следования зрительных импульсов. Поэтому в целях получения повышенной точности стробоскопические тахометры снабжаются специальными устройствами стабилизации частоты. [38]
Учитывая, что рабочая скорость вращения центробежных грузовых регуляторов обычно находится в пределах 800 - 1100 об / мин, для этой цели можно использовать токарный станок. При измерении скорости вращения удобно пользоваться стробоскопическим тахометром . Соотношение скоростей валов регулятора и турбины определяют по передаточному числу между этими валами. При снятии характеристики регулятора скорости ( см. разд. Медленное изменение скорости вращения необходимо для того, чтобы исключить влияние динамических бросков муфты на результаты измерения. Последовательное изменение скорости вращения только в одном направлении ( в сторону увеличения или снижения) необходимо для выявления зоны нечувствительности регулятора. [39]
Минимальной вытяжки проволоки достигают при опережающей окружной скорости находящегося в воде нижнего тягового ролика. Контроль вытяжки осуществляют по изменению скоростей вращения холостых роликов волочильной машины и отжигального устройства с помощью обычных или стробоскопических тахометров ; например, при вытяжке проволоки в отжигающем устройстве уменьшается скорость проволоки у входа в это устройство, что позволяет наблюдать нарушение режима работы по уменьшению числа оборотов холостого ролика. [40]
Копер установлен в стальной раме 9, заделанной в фундаменте, и состоит из диска 2, вращающегося на валу со скоростью от 300 до 6000 об / мин. Диск имеет диаметр 320 мм, и в его ободе закрепляют сменный стальной бивень 3, Скорость вращения диска измеряют посредством стробоскопического тахометра . [41]
Все устройство выполнено в виде ручного портативного прибора. Подобным стробоскопическим тахометром можно измерять скорости вращения до 120 000 об / мин. [42]
При измерениях необходимо помнить, что метка окажется неподвижной тогда, когда число импульсов стробоскопа будет равно или в целое число раз меньше числа оборотов вала. Поэтому при измерениях стробоскопическим тахометром возможны промахи: результаты измерения могут быть в 2 - 3 раза меньше истинных значений угловой скорости. [43]
При наладке после ремонта может возникнуть необходимость снятия характеристик регулятора. Испытание и наладку регулятора проводят на специальном стенде, обеспечивающем переменную скорость вращения регулятора в интервале его рабочих скоростей при требуемом количестве масла с рабочей температурой. При испытаниях на стенде скорость вращения измеряют обычно стробоскопическим тахометром . [44]
Наблюдая с помощью стробоскопа за вращением вала, регулируют частоту импульсов стробоскопа так, чтобы получилось неподвижное стробоскопическое изображение вала. Такому положению соответствует равенство ( или кратность) числа оборотов вала числу импульсов стробоскопа. Число импульсов у механических стробоскопов ( строботахометров) отсчитывается по тахометру, связанному с валом стробоскопа, у электрических стробоскопов - по частотомеру. К числу достоинств стробоскопических тахометров следует отнести бесконтактный метод измерения: отсутствует кинематическая связь тахометра с измеряемым валом. Эта особенность важна в тех случаях, когда связь с валом трудно осуществить или когда не допускается нагрузка вала моментом, необходимым для привода тахометра во вращение. [45]
Читайте также: