转速测量方法.doc

1、转速是反映旋转机械运行状态的一个重要参数，是旋转机械动力力矩和惯性力矩和负载力矩共同作用的结果。通过对转速瞬时值的测量，可以定量了解转动机械内部动力发生装置的瞬时工作状态，了解负载的施加过程，为保障设备正常运转，分析机械瞬态性能，进行机械故障诊断提供依据。测量转速的方法主要有4种。机械式、电磁式、光电式和激光式。 机械式主要利用离心力原理，通过一个随轴转动的固定质量重锤带动自由轴套上下运动，根据不同转速对应不同轴套位置来获得测量结果，原理简单直接。不需额外电器设备，适用于精度要求不高、接触式转速测量场合。电磁式系统由电磁传感器和安装在轴系上的齿盘组成，主轴转动带动齿盘旋转，齿牙通过传感器时引起电路磁阻变化，经过放大整形后形成一个方波电脉冲，通过记录脉冲个数得到转速值。由于受齿盘加工精度、齿牙最小分辨间隔、电路最大计数频率等限制，测量精度不能保证。3、接近开关的推广应用（在自动控制设备中接近开关主要用于位置检测、行程限位、计数、转速测量等）接近开关是感知近距离内有、无物体的传感器，其输出是开关信号（高电平或低电平）。接近开关广泛应用于工业自动化、自动控制系统中。接近开关主要有以下几大门类： 电感式接近开关（感知金属物体） 电容式接近开关（感知金属、非金属物体） 霍尔接近开关（感知磁性物体） 磁性干簧管接近开关（感知磁性物体）接近开关，因安装简单、方便，只需在放卷轴和主轴的末端各安装一个齿数分别为N0和N1的齿盘，再在齿盘的上方安装接近开关即可。当旋转的轴带着齿盘的齿从接近开关的端面转过，接近开关就产生一个脉冲，计数N0 个脉冲，对应的放卷轴就转了一周，同理，个脉冲代表主轴转一周对于N0 = N1 =1的齿盘，则是最简单的齿盘（不需齿），这时只需在轴的末端打个洞或装一颗螺丝钉就可以了，对应的轴转一周，接近开关就产生一个脉冲。4、工作原理：使用时应在被测量转速的轴上装一齿轮(正、斜齿轮或带槽圆盘都可以)将传感器安装在支架上，调整传感器与齿轮顶之间隙为1mm左右。 当轴旋转时带动齿轮旋转，根据电磁感应的原理在传感器内部线圈的两端产生一个脉冲信号，轴转动一圈时就产生在Z个电压脉冲信号，根据下式： F(n/60)Z 式中：F为频率 Hz秒 n为被测轴转速 转分 Z为齿轮齿数 当齿轮齿数为60时，就把轴的每分种转数n转化成频率为F的电压脉冲信号，将此信号送到智能转速表中，就可以反应出轴的转速。安装使用： 图中：1、输入导线 2、航空插头 3、铜质拼紧螺母 4、同定支架 5、磁性传感器 6、199内任意个齿 7、被测轴 R2025mmT10.5mm 齿轮要求：材料：各种导磁钢铁材料均可。 模数：2以上即可。 齿数：l99齿任意。5、转速测量通常有以下几种传感器可选：电涡流转速传感器、无源磁电转速传感器、有源磁电转速传感器等。具体需要选择哪类传感器，则要根据转速测量的要求而定。如:低速测量是否需要检测零转速。转速发生装置有以下几种：用标准的渐开线齿轮（M1M5）作转速发生信号、在转轴上开一键槽、在转轴上开孔眼、在转轴上开凸键等转速发生信号装置。 电涡流转速传感器：适合于测量从零转速以上的任何一转速，对于被测体转轴的转速发生装置要求也很低，被测体齿轮模数可以很小,被测体也可以是一个很小的孔眼，一个小凸键、一个小的凹槽。磁电式转速传感器测量技术要求：无源磁电式转速传感器，是针对测速齿轮而设计的发电型传感器（无源），它不需要供电，测速齿轮旋转引起的磁隙变化，在探头线圈中产生感生电动势，其幅度与转速有关，转速越高输出电压越高（0a段），输出频率与转速成正比。转速进一步增高，磁路损耗增大，输出电势已趋饱和（ab段），当转速超过b，磁路损耗加剧，电势锐减。 测量结构示意图频响特性传感器要正常工作，须在要检测的旋转体上，安装导磁体发讯齿轮或孔板齿轮,模数大于或等于1,程序安装时,传感器端面距齿顶1mm左右。无源磁电转速传感器测量模式：本模块测量由齿盘触发的脉冲信号，并根据两个信号相间隔的时间来计算转速。有两种测量方式：每转n 次测量:在此种测量方式下，模块在5.10 ms 的时间窗口内采集由测量齿盘处得到的脉冲输入数量，并且由此计算出转速。在这种测量方式下对测量齿盘的精度要求比较高。每转一次测量:在此种测量方式下，测量出每转所需要的时间，并由此计算出转速。转速为3000 rpm时每转对应时间为20 ms ，转速越高，测量得到的时间就越短。这种测量方式可以很精确地测量转速，因为在轴旋转一周后，测量齿盘可能引起的误差被中和了。测量齿盘和传感器的安装角度:测量齿盘的加工精度越高，对转速的测量就越精确。 对于量程范围为 1 mm的涡流传感器来说，推荐使用齿深为1 mm的测量尺盘。 *传感器的安装形式应如右图所示，当一只探头正对齿面时，第二只传感器对应着部分齿面，第三只传感器应对准齿轮的凹陷处