Gazmarket59.ru

Газ Маркет 59
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Простой счетчик числа оборотов

Советы по выбору измерителя частоты вращения вала

  • Прибор, с помощью которого проводят замеры частоты вращения вала (или так называемой угловой скорости), называют тахометром. Если устройство дополнительно оснащается записывающим и регистрирующим модулями, то это будет уже тахограф. Прибор для суммирования числа оборотов вала также носит название счетчика.

    К помощи тахометров прибегают везде, где необходимо проконтролировать частоту вращения вала во всевозможных двигателях – на транспортных средствах, конвейерных установках, насосных станциях и т.д. Нередко используют тахометры и для контроля работы станкового оборудования. Область использования, одним словом, достаточно обширна.

    Как работает в зависимости от разновидности?

    Первые водяные счетчики использовались в середине прошлого века в Германии и были основаны на работе шестерёнчатого механизма.

    С тех пор было изобретено ещё несколько разновидностей приборов, позволяющих учитывать водопотребление в жилых объектах и в промышленной системе водоснабжения. Принципы их работы различаются.

    Механические

    Водомеры механического типа сконструированы по типу водяной мельницы. Водный поток заставляет работать крыльчатку.

    Она вращается и запускает механизм редуктора. Показатели выводятся на ролики цифрового табло.

    Крыльчатка и устройство для считывания информации о расходовании воды контактируют при помощи магнитов. Основные опорные детали оснащены твёрдыми осями и обеспечивают долговечность прибора.

    Есть модели, в которых крыльчатку заменяет турбина. Такие приборы позволяют получать более точные замеры мощного водопотока, но не очень качественно срабатывают при небольшом водопотреблении.

    Ультразвуковые

    Приборы ультразвукового типа определяют разницу в скорости прохождения ультразвука по направлению движения водного потока и против течения. Для этого на расстоянии размещают акустический передатчик и приёмник. В зависимости от задачи, они меняются функциями.

    Есть модели с отражателями, чтобы обеспечить прохождение сигнала в попутном и встречном направлениях. Скорость течения жидкости вычисляется по разнице во времени распространения двух волн.

    Для точности измерения используют высокотехнологичную электронную начинку. Для излучения и приема ультразвукового импульса используются пьезоэлементы. Поэтому такие счётчики дорогие и на бытовом уровне не используются, а устанавливаются на промышленных объектах.

    Читайте так же:
    Samsung xpress c460w сброс счетчиков

    Электромагнитные

    Счётчики электромагнитного типа основаны на физическом законе Фарадея индуцирования электродвижущей силы (ЭДС) в магнитном поле измеряемой среды.

    Значение этой силы пропорционально скорости движения воды. Электроды улавливают эти значения и передают на электронный блок. Здесь выполняется обработка импульса в соответствии с установленным алгоритмом вычислений.

    Основным элементом прибора является индукционная катушка, создающая постоянное магнитное поле. Электромагнитные счётчики питаются автономно от встроенного аккумулятора либо от внешнего источника напряжением 10-15 В и током до 100 мА, а встроенная батарея остаётся резервной.

    Вихревые

    Счётчики вихревого типа работают за счёт внедрения в измеряемую среду обтекаемого тела, которое вызывает эффект турбулентности. Высокочувствительный датчик, помещённый в водную среду, улавливает малейшие изменения давления жидкости.

    Расстояние между соседними вихрями будет соответствовать объёму воды, которая проходит по трубе в соответствующий период. Чем выше скорость движения водного потока, чем чаще появляются вихри.

    Резонансные

    Приборы резонансного типа имеют второе значение — суперстатические. Подсчёт объёма жидкости производится с помощью пьезоэлектрического датчика частоты.

    Трубопровод разделён на три канала и оборудован специальным устройством, который направляет поток.

    Чтобы водомер работал без сбоев, перед ним устанавливают фильтр. В противном случае взвешенные механические частицы выведут из строя механизмы прибора.

    Резонансный водомер питается от электросети. Его корпус аккуратный, компактный. В трубопровод устанавливается с помощью фланцевых соединений. Оснащён индикацией мгновенного измерения расхода воды, запоминает данные о расходе воды.

    Недостатком резонансного вида счётчика является его высокая цена и необходимость профессионального обслуживания.

    Тахометрические

    Тахометрическими водомерами называют приборы, которые измеряют объём воды механическим путём. Внутреннее устройство предельно простое и похоже на то, как работает водяная мельница.

    Вращающееся колесо приводит в движение механизм редуктора. Далее движущая сила передаётся на ролики механического табло, где нанесены цифры.

    В качестве компромисса применяется комбинированный вид прибора, когда вода перенаправляется попеременно на крыльчатку или на турбину, в зависимости от характера течения.

    С импульсным выходом

    Механика счётчиков импульсного типа аналогична конструкциям обычных бытовых водомеров крыльчатого типа.

    Читайте так же:
    По какому косгу оплачивать поверку счетчика

    Прибор оснащён стрелочным индикатором расходования воды. Полный оборот соответствует определенному объёму водопотребления.

    Счётчик работает под воздействием крыльчатки, вращающейся под напором воды. Магнитная муфта принимает и переносит информацию на индикатор. Совершив полный оборот, магнит контактирует с датчиком, показания выводятся на циферблате.

    Схема простая и такие водомеры недорогие. Однако механизм не долговечный, герметичный контакт нередко выходит из строя.

    В цепи якоря

    Это лучший вариант регулирования скорости мотора с независимым возбуждением. Частота вращения прямо пропорциональна подводимому к якорю напряжению. Механические характеристики не меняют своего угла наклона, а перемещаются параллельно друг другу.

    Для осуществления этой схемы нужно цепь якоря подключить к источнику напряжения, которое можно менять.

    Это возможно в электрических машинах малой или средней мощности. Двигатель большой мощности целесообразно подключить в схему с генератором напряжения независимого возбуждения.

    В качестве привода для генератора используют обычный трехфазный асинхронник. Чтобы уменьшить обороты, достаточно на якоре понизить напряжение. Оно меняется от номинального и вниз. Эта схема имеет название «двигатель-генератор». Таким образом можно менять параметры на двигателе 220в.

    Для низкого напряжения

    Управление агрегатами на 12в проще из-за более низкого напряжения и как следствие, более доступных деталей. Вариантов подобных схем множество, поэтому важно понять сам принцип.

    Такой двигатель имеет ротор, щеточный механизм и магниты. На выходе у него всего два провода, контролирование скорости идет по ним. Питание может быть 12, 24, 36в, или другое. Что нужно – это его менять. Лучше, когда в пределах от нуля до максимума. В более простых вариантах 12–0в не получится, другие варианты дают такую возможность.

    Кто-то паяет радиоэлементы навесным монтажом, кто-то набирает печатную плату – это уже зависит от желания и возможностей каждого человека.

    Этот вариант подойдет, если точность неважна: например, вентилятор. Напряжение меняется от 0 до 12 вольт, пропорционально меняется крутящий момент.

    Другой вариант – со стабилизацией оборотов независимо от нагрузки на валу.

    Питание 12 вольт, схема очень проста. Двигатель набирает обороты плавно, и также плавно их сбавляет так как напряжение на выходе меняется в пределах 12–0в. Как результат – можно убрать крутящий момент практически до нуля. Если потенциометр крутить в обратном направлении, мотор так же постепенно набирает обороты до максимума. Микросхема очень распространенная, ее характеристики тоже подробно описаны. Питание 12–18в.

    Читайте так же:
    Счетчик норма срок поверки

    Есть еще один вариант, только это уже не для 12, а для 24в питания.

    Двигатель постоянного тока, питание – переменное, так как стоит диодный мост. При желании можно мост выбросить и запитывать постоянкой от своего блока питания.

    Красная зона

    С увеличением частоты вращения коленчатого вала износ снова появляется и нарастает по экспоненте. Примерно с 3800 об./мин. при большой нагрузке увеличивается выработка на подшипники коленчатого вала. На поршневых кольцах и стенках цилиндров износ вновь заметен с частоты примерно 4500 об./мин. Выросшая температура масла снижает смазывающие свойства, защитная пленка между парами трения иногда пробивается, и поверхности деталей контактируют друг с другом. Максимальная выработка наблюдается при 5-6 тыс. об./мин., то есть в красной зоне тахометра. Горячее масло не может сопротивляться сильному давлению трущихся частей. Двигатель работает на износ, и его ресурс резко снижается.

    Мотористы называют оптимальную скорость движения поршня в 5-7 м/с, она соответствует диапазону в 2000-4000 об./мин. для 1,6-литровых моторов, устанавливаемых на подавляющее большинство массовых машин.

    В общем, для продолжения службы мотора лучше не опускать его обороты ниже 2000 и не поднимать выше 4500. Нельзя пытаться разгоняться, если машина вышла на крейсерский режим и ее двигатель крутится на 1500 об./мин. Если нажать на акселератор при активированной высшей передаче, то нагрузка резко возрастет, момент будет загружать детали, однако должного ускорения не последует, так как мотор еще не раскрутился до высоких оборотов. Он просто будет поедать сам себя.

    Между тем периодически рекомендуется повышать обороты до 4000, чтобы прожечь нагар в камерах сгорания и хорошенько встряхнуть клапаны, чтобы они под действием вибраций начали вращаться. Иначе при длительных нагрузках в одном положении на торце клапана появляется выемка.

    Читайте так же:
    Как сбросить счетчик кадров nikon

    Для «прожарки» мотора необходимо выехать на автомобиле за город и в теплую и сухую погоду проехать около часа по трассе с оборотами коленвала около 4000. Это аналогично поездке на четвертой передаче механической коробки со скоростью 110 км/ч.

    Конструкция мотора

    Конструктивно двигатель от стиральной машины «Индезит» несложен, но при проектировании регулятора управления его скоростью необходимо учесть параметры. Моторы могут быть различными по характеристикам, из-за чего будет изменяться и управление. Также учитывается режим работы, от чего будет зависеть конструкция преобразователя. Конструктивно коллекторный мотор состоит из следующих компонентов:

    • Якорь, на нем имеется обмотка, уложенная в пазы сердечника.
    • Коллектор, механический выпрямитель переменного напряжения сети, посредством которого оно передается на обмотку.
    • Статор с обмоткой возбуждения. Он необходим для создания постоянного магнитного поля, в котором будет вращаться якорь.

    При увеличении тока в цепи двигателя, включенного по стандартной схеме, обмотка возбуждения включена последовательно с якорем. При таком включении мы увеличиваем и магнитное поле, воздействующее на якорь, что позволяет добиться линейности характеристик. Если поле будет неизменным, то получить хорошую динамику сложнее, не говоря уже о больших потерях мощности. Такие двигатели лучше использовать на низких скоростях, так как ими удобнее управлять на малых дискретных перемещениях.

    Организовав раздельное управление возбуждением и якорем, можно добиться высокой точности позиционирования вала двигателя, но схема управления тогда существенно усложнится. Поэтому подробнее рассмотрим регулятор, который позволяет изменять скорость вращения от 0 до максимальной величины, но без позиционирования. Это может пригодиться, если из двигателя от стиральной машины будет изготавливаться полноценный сверлильный станок с возможностью нарезания резьбы.

    Двухканальный регулятор для мотора

    Используется для независимого управления парой моторов одновременно. Питание осуществляется от напряжения в диапазоне от 2 до 12 вольт. Ток нагрузки рассчитан до 1,5А на каждый канал.

    Конструкция устройства

    Основные компоненты конструкции представлены на фото.10 и включают: два подстроечных резистора для регулировки 2-го канала (№1) и 1-го канала (№2), три двухсекционных винтовых клеммника для выхода на 2-ой мотор (№3), для выхода на 1-ый мотор (№4) и для входа (№5).

    Читайте так же:
    Счетчик импульсов мэс 54

    Примечание.1 Установка винтовых клеммников не обязательна. С помощью тонкого монтажного многожильного провода можно подключить мотор и источник питания напрямую.

    Принцип работы

    Схема двухканального регулятора идентична электрической схеме одноканального регулятора. Состоит из двух частей (рис.2). Основное отличие: резистор переменного сопротивления замен на подстроечный резистор. Скорость вращения валов устанавливается заранее.

    Примечание.2. Для оперативной регулировки скорости кручения моторов подстроечные резисторы заменяют с помощью монтажного провода с резисторами переменного сопротивления с показателями сопротивлений, указанными на схеме.

    Материалы и детали

    Понадобится печатная плата размером 30х30 мм, изготовленная из фольгированного с одной стороны листа стеклотекстолита толщиной 1-1,5 мм. В таблице 2 приведен список радиокомпонентов.

    Процесс сборки

    После скачивания архивного файла, размещенного в конце статьи, нужно разархивировать его и распечатать. На глянцевой бумаге печатают чертеж регулятора для термоперевода (файл termo2), а монтажный чертеж (файл montag2) – на белом листе офисной (формат А4).

    Чертеж монтажной платы наклеивают к токоведущим дорожкам на противоположной стороне печатной платы . Формируют отверстия на монтажом чертеже в посадочных местах. Монтажный чертеж крепится к печатной плате сухим клеем, при этом отверстия должны совпасть. Производится цоколёвка транзистора КТ815. Для проверки нужно временно соединить монтажным проводом входы 1 и 2 .

    Любой из входов подключают к полюсу источника питания (в примере показана батарейка 9 вольт). Минус источника питания при этом крепят к центру клеммника. Важно помнить: черный провод «-», а красный «+».

    Моторы должны быть подключены к двум клеммникам, также необходимо установить нужную скорость. После успешных испытаний нужно удалить временное соединение входов и установить устройство на модель робота. Двухканальный регулятор мотора готов!

    В АРХИВЕ представленные необходимые схемы и чертежи для работы. Эмиттеры транзисторов помечены красными стрелками.

    голоса
    Рейтинг статьи
  • Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector