脉冲式转速测量仪表转速表在工业和交通运输等部门应用很广,通过对旋转机械转速的测量以监视或控制机械的运转。转速表的测量原理有:
①将转速变换成 角位移(如离心式、磁性式转速表);
②利用人眼 视觉暂留的生理现象(如频闪测速仪);
③将转速变换成电压(如测速电机);
④将转速变换为电脉冲频率(脉冲式转速表)。
根据离心摆原理工作的转速表(图1),它的主要部件是离心摆和测量弹簧。与转轴偏置的重荷P在轴旋转时产生的 离心力Q与转轴的角速度ω的平方成正比。测量弹簧在离心力作用下产生的变形,弹簧的伸长或缩短与作用在弹簧上的力成正比。此变形通过放大机构使指针转动,在度盘上指示出转轴角速度的大小。这种转速表结构简单、体积小、造价低,所以应用较广。它的测量范围为30~24000转/分,测量误差为±1%。
利用 电磁感应把被测转速变换为指针转角的转速表(图2)。它由永久磁钢和固定在指针轴上的铝盘等构成。当磁钢被转轴带动旋转时,由于铝盘切割磁力线而在铝盘上产生 涡流。这一涡流又与旋转磁场相互作用,形成使铝盘向磁场旋转方向偏转的力矩。同时铝盘带动游丝扭转,游丝便产生一反力矩。当两力矩平衡时,铝盘就稳定下来,铝盘的扭转角与被测转速成正比。这种转速表体积小,价格较低,但温度误差较大,在交通部门应用较广。它的测量范围为50~12000转/分,测量误差为±1.5%。
利用人眼视觉暂留现象工作的转速表,又称频闪测速仪。其工作原理是:利用机械光栏或电控的周期性明灭光源来照明被测转轴,预先在被测轴上设有标志,当光源闪光频率调节到与被测转速相等或成整数倍数时,被测轴上的标志看上去是静止的,由此可以测得被测转速。这种转速表是非接触式测量仪表,因而特别适用于低功率的被测对象;另外,它的测量精确度高,所以可作为基准仪器使用。它的测量范围为300~21000转/分,测量误差为0.03~0.5%。