Одной из часто возникающих измерительных задач на производственных предприятиях и в сервисном обслуживании, является контроль над скоростью вращения валов и других вращающихся деталей в различных двигателях, механизмах, таких как электродвигатели, турбины, двигатели внутреннего сгорания, вентиляторы и т.п.
Для выполнения этой задачи применяется прибор называемый тахометром. От правильной работы этого измерительного прибора, от того, насколько безотказно и корректно он работает, может зависеть не только бесперебойная работа самого узла или агрегата, на котором проводятся измерения, но и жизни обслуживающего персонала, пассажиров и других людей, оказавшихся поблизости. Отказ в работе тахометра в нужный момент может даже привести к катастрофе.
Тахометр — это прибор для измерения частоты вращения валов машин и механизмов. Преимущественно применяются центробежные механические, магнитные и электрические тахометры, реже используются пневматические и гидравлические.
В механическом центробежном тахометре на валу установлена скользящая муфта с шарнирными рычагами, несущими на себе расходящиеся при вращении вала грузы, которые перемещают муфту по валу, преодолевая действие уравновешивающей пружины. Положение муфты на валу тахометра соответствует частоте вращения вала и передаётся рычажной системой на стрелку указателя — отсчетного устройства, шкала которого отградуирована в об/мин. Вал тахометра может получать вращение непосредственно от контролируемого объекта либо через гибкий вал.
В магнитном тахометре взаимодействуют магнитные поля, создаваемые постоянным магнитом и вращающимся ротором, частота вращения которого пропорциональна возникающим вихревым токам, стремящимся отклонить на определённый угол диск, установленный на валу ротора и удерживаемый пружиной. Отклонения диска, жестко связанного со стрелкой, регистрируются на шкале.
Электрические тахометры могут быть электромашинными или электронными. В электромашинном тахометре эдс генератора постоянного или переменного тока пропорциональна угловой скорости, измерив которую можно определить частоту вращения вала; показания передаются дистанционно на шкалу измерительного прибора. Принцип действия электронного тахометра основан на преобразовании импульсов тока, возникающих в первичной цепи системы зажигания при размыкании контактов прерывателя, в ток, направляемый к магнитоэлектрическому указательному прибору. Частота импульсов в первичной цепи пропорциональна частоте вращения вала двигателя.
Энциклопедия измерений ( www.kipis.ru/info/ )
Способы решения подобных измерительных задач различные, и многое зависит от условий, в которых проводятся измерения, возможности доступа к вращающимся деталям и т.п. Различают два основных способа измерения скорости вращения валов: контактный и бесконтактный. В первом случае — вал тахометра имеет непосредственный контакт с валом двигателя, во втором — измерение производится дистанционно.
Соответственно, контактный способ измерения используется в тех случаях, когда пользователю доступна торцевая сторона вала и, обычно, он используется для валов с небольшими диаметрами. Идеальным прибором для измерения скорости вращения контактным способом является тахометр АКТАКОМ АТТ-6001 (рис. 1).
Так как торцевая сторона вала может иметь различную форму, например, выпуклую или с углублением, то для получения правильного результата измерений необходимо обеспечить не только плотный контакт вала прибора и двигателя, но и их соостность. Для этих целей в комплекте АТТ-6001 есть две насадки: коническая насадка (рис. 2) и насадка воронка (рис. 3).
Насадки плотно одеваются на адаптер, который находится на валу прибора, и обеспечивают необходимый контакт с валом двигателя для измерения скорости вращения в диапазоне от 10 до 19999 об./мин при наилучшем разрешении 0,1 об/мин и базовой погрешностью измерения 0,1% (рис. 4).
Кроме того, контактный тахометр АТТ-6001 имеет возможность измерять не только скорость вращения, но и линейную скорость от 1 до 999,9 м/мин. Для этих целей используется другая насадка — вращающийся диск (рис. 5).
Вторым способом измерения скорости вращения, как уже было сказано выше, является бесконтактный оптический способ. Обычно он используется для валов большого диаметра, в труднодоступных местах или местах, где вращающиеся валы могут нести опасность для человека при проведении измерений.
Для безопасного дистанционного измерения рекомендуются тахометры АКТАКОМ АТТ-6000 или АТТ-6020 (рис. 7).
Пользователю надо наклеить небольшой кусок светоотражающей ленты, которая идет в комплекте поставки, на поверхность вала. Этот кусок ленты будет служить метками при проведении измерений. Следует помнить, что вращающиеся механизмы являются источниками повышенной опасности, и контакт с ними может привести к тяжелой травме. Поэтому наклеивание меток и проверку прохождения меток через световой луч нужно делать только при выключенном двигателе и после полной остановки вала.
Далее включается двигатель, прибор устанавливается так, чтобы отраженный от метки световой поток попадал на датчик, расположенный в верхней торцевой части тахометра, и нажимается кнопка проведения измерений. Подтверждением того, что прибор фиксирует отраженные импульсы, является индикатор цели тахометра (рис. 8).
Отличием тахометров АТТ-6000 и АТТ-6020 является источник, который формирует излучение для отражения от метки. В тахометре АТТ-6000 это обычный световой поток, в АТТ-6020 — лазерный луч.
Измерения обычно проводятся с расстояния около 15-20 см, и максимальная измеренная скорость вращения при бесконтактном способе измерений существенно выше, чем при контактном способе и составляет до 99 999 об/мин.
Если измеряемое значение частоты вращения очень мало (например, ниже 50 об/мин), то рекомендуется приклеить на ротор большее количество светоотражающих меток, размещая их приблизительно на равном расстоянии друг от друга. Это позволит получить значение частоты вращения с большей точностью и разрешением при меньшем времени измерения. После этого, для получения действительного значения скорости, необходимо значение скорости, полученное на дисплее, разделить на количество наклеенных меток.
Однако в работе сервисных инженеров, особенно у тех, кто работает на производстве, часто возникает необходимость измерять скорости вращения валов различного диаметра и в различных условиях эксплуатации. Что делать в этом случае? Приобрести и носить с собой два прибора, один из которых контактный тахометр, другой — тахометр бесконтактного типа?
Идеальным решением этой проблемы является использование комбинированного тахометра АКТАКОМ АТТ-6006 (рис. 9).
Этот прибор сочетает в себе оба способа измерения, как контактный, так и бесконтактный. Причем для смены способа измерения не требуется менять измерительные головки, как это реализовано у некоторых других производителей, а нужно всего лишь повернуть прибор другой стороной. Т.е., фактически, комбинированный тахометр АКТАКОМ АТТ-6006 сочетает в себе два прибора: цифровой контактный тахометр с возможностью измерения линейной скорости вращения АТТ-6001 и фототахометр с удобной системой лазерного прицеливания к метке-отражателю АТТ-6020. АТТ-6006 обеспечивает те же характеристики, что и АТТ-6001 при контактном способе измерения и АТТ-6020 при бесконтактном способе. При этом форма корпуса прибора сделана так, чтобы его можно было удобно использовать как правой, так и левой рукой.
Следует также отметить, что во всех вышеперечисленных приборах (АТТ-6000, АТТ-6001, АТТ-6006 и АТТ-6020) используется цифровой способ индикации показаний. Кроме отображения текущего показания на дисплее, они могут фиксировать и запоминать минимальное и максимальное измеренные значения.
Для удобства переноски и при их использовании в «полевых» условиях приборы поставляются в кейсе.
Также следует отметить, что цифровые тахометры АКТАКОМ включены в Государственный реестр средств измерений, что подтверждает их качество и надежность.
Ознакомиться с более подробными характеристиками тахометров АКТАКОМ, а также получить ответы на часто задаваемые вопросы, можно в этом разделе.
Подписывайтесь и читайте канал AKTAKOM - КИПиА
Приобрести тахометры АКТАКОМ можно у официального дилера ТМ «Актаком» компании Ирит.
Размещено с разрешения журнала «Контрольно-измерительные приборы и системы».
Оригинал статьи доступен по ссылке. Вся информация, размещенная в статье носит справочный характер и не является публичной офертой, определяемой положениями статьи 437 Гражданского кодекса Российской Федерации. Все права защищены. При использовании материалов журнала «Контрольно-измерительные приборы и системы» ссылка на сайт www.kipis.ru обязательна.
