轉速測量儀表

轉速錶在工業和交通運輸等部門應用很廣，通過對旋轉機械轉速的測量以監視或控制機械的運轉。轉速錶的測量原理有:

①將轉速變換成角位移(如離心式、磁性式轉速錶);

②利用人眼視覺暫留的生理現象（如頻閃測速儀）；

③將轉速變換成電壓（如測速電機）；

④將轉速變換為電脈衝頻率（脈衝式轉速錶）。

這種轉速錶是根據角速度與慣性離心力的非線性關係製成的，故稱為離心式轉速錶。它的主要部件是離心擺和測量彈簧，與轉軸偏置的重荷P在軸旋轉時產生的離心力Q與轉軸的角速度ω的平方成正比。測量彈簧在離心力作用下產生的變形，彈簧的伸長或縮短與作用在彈簧上的力成正比。此變形通過放大機構使指針轉動，在度盤上指示出轉軸角速度的大小。這種轉速錶結構簡單、體積小、造價低，所以應用較廣。它的測量範圍為30～24000轉/分，測量誤差為±1%。

這種轉速錶是根據絕對測量法制成的。即利用計時機構控制計數表機構，測量時間間隔和相應的轉數，從而確定轉速。因為測量轉速的時間是一個確定值（3s或6s）。故稱為定時式轉速錶。

這種轉速錶是利用特製彈簧片組與相應的轉速諧振效應制成的，故稱為振動式轉速錶。它是通過測量旋轉機械所產生的週期振動來測量轉速的。由於機械產生的振動波可以在鋼鐵等金屬結構物中轉速幾十米至數百米，所以轉速錶可以測量遠距離的井下電機（泵）的轉速。轉速錶在各油田中應用廣泛，它有着其它結構轉速錶不可替代的優越性。

由於振動式轉速錶結構的特殊性，轉速錶不能在標準轉速發生裝置上測試，轉速錶的測試只能在校準振動台上進行。

磁電式轉速錶包括磁感應式轉速錶、電動式轉速錶和電諧振式轉速錶等．

磁電式轉速錶是根據非電量電測量的原理製成的。在航海、航空等方面應用很廣，這種轉速錶的優點：精度較高、能夠遠距離測量，並且能夠在若干個位置上同時觀察同一個軸的轉速，即把裝在各個位置上的測量儀器聯接到同一個轉速傳感器上，這對於船艦和飛機操縱是非常必要的。

在磁電式轉速錶上使用的轉速傳感器有直流發電機式、有交流發電機式、有光電式及其他型式。轉速傳感器聯接到被測轉速的軸上，當被測軸旋轉時，傳感器所產生的電流、電壓等，再利用電測量儀器進行測量。

傳感器主要由水久磁鐵和感應線圈所組成，永久磁鐵通過軟軸與動力設備聯接。當永久磁鐵被帶動旋轉後在線圈中感應電流，通過導線傳輸給指示器，經過降壓整流後帶動廣角度電流表指示被測轉速。

這種轉速錶是根據頻閃測速原理製成的。故稱為頻閃式轉速錶，。

其工作原理是：利用機械光欄或電控的週期性明滅光源來照明被測轉軸，預先在被測軸上設有標誌，當光源閃光頻率調節到與被測轉速相等或成整數倍數時，被測軸上的標誌看上去是靜止的，由此可以測得被測轉速。這種轉速錶是非接觸式測量儀表，因而特別適用於低功率的被測對象；另外，它的測量精確度高，所以可作為基準儀器使用。它的測量範圍一般為300～21000轉/分，測量誤差為0.03～0.5%。

這種轉速錶是利用電子計數原理製成的。把被測轉速變換成電脈衝頻率信號後進行測量的轉速錶。它由轉速傳感器、測量電路和指示器等部分組成。轉速傳感器將被測轉速變換為脈衝頻率信號。轉速傳感器按作用原理分為光電式、磁電式和霍爾式等。光電式轉速傳感器具有測量精確度高、輸出信號便於遠傳和處理等特點，上限工作頻率為 30～100千赫（被測轉速與傳感器每轉輸出脈衝數的乘積）。用轉速傳感器和數字顯示儀組成的數字式轉速錶的測量誤差小於0.01%。

離心式轉速錶主要由機心、變速器和指示器三部分組成，如下圖所示。

重錘利用連桿與活動套環及固定套環連接，固定套環裝在離心器軸上，離心器通過變速器從輸入軸獲得轉速。另外還有傳動扇形齒輪、遊絲、指針等裝置。

當離心器旋轉時，重錘隨着旋轉所產生的離心力通過連桿使活動套環向上移動並壓縮彈簧。當轉速一定時，活動套環向上的作用力與彈簧的反作用力相平衡，套環將停在相應位置。同時，活動套環的移動通過傳動機構的扇形齒輪傳遞給指針，在錶盤上指示出被測轉速的大小。顯然，轉速錶指針的偏轉與被測軸旋轉方向無關。

離心式轉速錶的外形如下圖所示。為使轉速錶與被測軸能夠可靠接觸，轉速錶都配有不同的接觸頭。使用時可根據被測對象選擇合適的接觸頭安裝在轉速錶輸入軸上。

振動式轉速錶如圖4所示。

其感應元件是一組固定在夾板上的彈簧片。數只彈簧片固定在同一夾板上。一隻轉速錶通常由2-3個夾板組成。每隻彈簧片一端成直角型，前面塗有白漆，便於在測量中觀察。後面焊有配重錫塊，該端呈自由狀態。另一端由夾板固定。彈簧片固有頻率的高低取決於它的長度、厚度和自由端的質量。

當電機（泵）轉動而產生的振動波通過金屬結構物（如管道）傳給轉速錶，將激發轉速錶中某一個簧片產生諧振。此時轉速錶即可指示出被測轉速的轉速值。

它是由裝在軸上的帶孔或縫隙的旋轉盤（光電編碼盤），光源，光接收器等組成，輸入軸與被測軸相連接。光源發出的光通過縫隙旋轉盤照射到光敏器件上，使光敏器件感光併產生電脈衝。轉軸連續轉動，光敏器件就輸出一系列與轉速及帶縫隙旋轉盤上縫隙數成正比的電脈衝數。在指示縫隙數一定的情況下，該脈衝數和轉速成正比。

當帶縫隙的旋轉盤隨被測軸轉動時，由於圓盤上的縫隙間距與指示縫隙的相同，因此帶縫隙旋轉盤每轉一週，光敏器件輸出與之相等的電脈衝，根據測量時間內的脈衝數就可測出測速。下圖是一種光電式轉速錶的實物。