Методы измерения частоты вращения вала

Основной параметр, определяющий тягу двигателя - это частота вращения. Прибор, измеряющий частоту вращения, называется тахометр. Область применения - замер частоты вращения ротора компрессора турбореактивного двигателя, вала поршневого двигателя, вала турбины газотурбинного двигателя и прочих валов.

Помимо этого, в качестве датчиков обратной связи, в системах слежения применяют тахогенераторы. В данном случае происходит замер частоты вращения исполнительных органов. Основная градуировочная погрешность авиационных тахометров, при нормальных условиях, не превышает ± 0,5% максимального значения шкал диаметром 80 мм. Для других шкал погрешность составляет ± 1%.

При работе тахометра уровень радиопомех должен быть минимальным, таким образом, достигается снижение магнитного влияния на показания других приборов. Частота вращения вала n выражается через угловую скорость ω = 2πn (радиан в секунду).

Частоту вращения вала измеряют различными методами, среди основных можно выделить электрические, механические и стробоскопические. К механическим методам следует отнести часовой, центробежный, вибрационный и фрикционный методы. Основной интерес для авиации представляют часовой и центробежный методы.

При центробежном методе используется зависимость центробежной силы от угловых скоростей вращения инерционных масс. При использовании данного метода, грузы крепятся на вращающейся оси при помощи шарниров. Под действием углового вращения грузы расходятся, перемещая вдоль оси муфту, которая сжимает пружину до тех пор, пока её усилие не уравновесит силу вращения. Это метод положен в основу, при изготовлении чувствительных элементов в авиационных системах автоматического регулирования частоты вращения газотурбинных двигателей.

Часовой метод нашел применение при измерении частоты вращения вала за интервал времени, который задан часовым механизмом.

Индукционный и магнитоиндукционный методы относятся к электрическим методам. При магнитоиндукционном методе - электропроводящее тело увлекается полем постоянного магнита, за счет индукционных токов наводимых в нём.

Индукционный метод использует тахогенераторы переменного и постоянного токов, при наведении ЭДС полем постоянного магнита. ЭДС зависит от частоты вращения обмотки или магнита.

Стробоскопический метод основан на периодическом краткосрочном освещении вращающегося вала с частотой, равной частоте вращения вала. Частота вспышек излучающей лампы определяется электронной схемой. Данный метод распространен в лабораторных условиях.

Источник: http://npmavia.ru