第九章 转速和转矩的测量
动力机械的功率,转矩功测量.
单位时间一般由转速得到(
)
·转速有频率计数法测.转速模拟法测转速和比较法测转速三种。
·转矩测量有吸收型和传递型两种（一般称测功器）。
§9-1频率计数法测量转速
将待测转速通过转速传感器转化成与转速成正比的电脉冲信号再由电子计数器得到该电脉冲信号的频率或周期。
一、测频法
测定在预定的
标准
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时间内进入计数器的待测信号脉冲的个数从而得转速。
图9-1。
·（首先）将频率为
的电脉冲放大整形，传输到主门的输入端
·由晶体（石英）振荡器具产生标准频率
信号，经时基分频器，产生可调波宽的低频方波信号（即标准时基
（0.1s,1s,10s等）
－累计脉冲数
图 由于起点的随机性会存在±1个字的随机误差
·因此低转速产生的测量误差大
二、测周法（图9-2）
·当转速较低时，为提高测量精度，应采用测周法。
·计数器累计一个待测脉冲信号周期
内的标准时钟脉冲数
(既两待测脉冲信号之间的间隔)
(
,ms级可调)
－以秒为单位的两脉冲信号同期
三、测频法测速误差分析
频率
单位时间的脉冲数
可能多一个脉冲，或少一个脉冲。
频率误差
相对误差
∵
∴
四、数字转速测量
主要有磁电、光式两种
光电 z=3600, 磁电 z=60
透光式 接触式9-6 9-7
反射式 非接触式
汽油机高压线9-9,9-10
§9-2模拟式转速
表
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1.离心式转速表(见图9-11) 能过齿圈齿条机构与指针相连.
可靠,精度较低些
2.磁性转速表(见图9-12)
永久磁铁和铁芯随轴转动时,使位于其两者之间的金属圆置切割磁力线,而产生感应电流,受到一施转力矩,带动指针转动.
§9-3 比较法测速
闪光测速仪,闪光频率为转轴频率的倍数时,轴上的某一标记静止不动.(清晰)
§9-4 平衡国法扭矩测量
一、
吸收型测动器－水力、电涡流、电力。（用于台架）
传递型测动器－电阻应变片式，磁电相位式``````
一、水力测动器
1．工作原理
·由于离心力作用，水被子甩至内壁面上，水与内壁的摩擦力在两力作用下形成了旋转水环。（尤如螺旋浆吸收主机功率一样）产生了制动力矩，使用权外壳偏转一角度。当转速一定时，进水量越大，水环越厚，制动力矩也就越大。
2．水力测动器特性
∴
图1 图2
水力测动器可工作的范围受到诸因素制约。图3
·Ｏ－Ａ段最大水量限制，测动器最大充水量时所能吸收的功率随n的变化曲线。
·Ａ－Ｂ段把扭矩限制－在ＡＢ段转速范围内，的最大扭矩段。
，受传动轴机械强度限制
·Ｂ－Ｃ段—最大功率线，受介质温度，最大水温影响60—70℃。水温过高，产生气泡，工作不稳定.
·ＣＤ段－最高转速限制，受转子离心力限制。
·ＤＯ段－空载负荷限制，空气阻力与轴承摩擦阻力。
尤其要注意低速，大扭矩的点是否落在其工作特性区域内。
2．电力测力器
·发动机带动交、直流电机时，尤如发电机，对外并网输电。
·电动系列拖发动机运行时，为电动机。
直流电机
－电机效率
交流电机
由于
随负荷转速变化，很难测准。
组成：
·电力测动器本体，他激式直流发电机（吸收功率）
·交流机组（将直流电变为三相交流电输出）
·激磁机组（提供功率，倒抱用）将三相交变为直流电的直流发电机提供激磁电流。
主要作用中小功率机上，代价高，也有工作特性曲线（图9-19，9-20）
3．电涡流测动器
1） 组成—转子、定子、支架、测动机构。
2） 原理：
用涡电流起制动作用的扭矩测量仪
·当在励激线圈中通过直流电时，在它周围励磁体，涡流环，空气隙及感应子的局部区域形成一闭合的磁力线回路。
·当齿槽进入在A截面后，A截面空气隙厚度变化将产生感应电流,以阻止磁能量的减少.而B则相反,由此产生了制动力矩。
·通过调剂励磁电流调节制动力矩(吸收功率)
测功器定期标定见图9-25, 法码
1.示功图法(测得P-4图,转化成P-V图,求出
·根据
由P-4
·测功器
①各起动力不平衡 ② 上止点(1℃A,误差5-7%功率)
2.倒拖法(非增压)
·保持
一定, 测定出
测动
3.熄火法(多缸,非增压)
·
一定
·各缸轮流熄火
－停缸后的输出功率
如四缸50KW,每缸/12.5KW
kw
kw
如第4缸停:
4.油耗线法(非增压) 图
空转:
相除
§9-5 传递法测扭仪
·主要有电阻应变片式和磁电相位差式两种.
·基本弹性轴的扭转变形 →扭转角→扭矩
·安装于原动机与制动设备之间(即不能吸收功率)
一、电阻应变式扭矩仪
·弹性轴在承受扭矩时，在其外围表面上两个主要应力方向与轴线成45度及135度夹角，在该两方向上粘贴上电阻应变片。并联结成电桥，再由应变仪测出应法值。
式中 E—
材料
关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料
弹性模量
D—轴直径
μ—轴材料之泊桑比 (
) 纵向应变
横向应变
ε－应变值
二、磁电相位差式扭矩仪（图9-27）
测定弹性轴的扭转角Q
式中：G—材料剪切弹性模量（
）；
—为轴向惯矩.
; L—轴段长度（m）
所以在长度L弹性轴两端各安装一个磁电传感器，二个信号齿轮（内外齿轮）齿数相等120或180齿。
当轴旋转时，产生两个电信号，这两个脉冲信号近似正弦波
图9-29
浙公网安备 33021202002483