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1、转速计量基础知识转速计量就是测量旋转物体运转速度的技术，转速是物体作圆周运动时转数与时间之比的物理量。所有做旋转运动的机械，统称为转速源，测量转速源旋转速度的仪器，称为转速表。最高精度的转速源是标准转速装置，用于量值传递（评定标准转速测量仪测转速的精度） 。以下有转速表检定装置、出租汽车计价器检定装置、车速里程表检定装置、恒速源等。最高精度的转速表是标准转速测量仪（也称智能测速测频仪） 。以下有各种精度的转速表。量传关系：转速是机械量，转速源的精度靠转速表来评定，所以，转速的最高标准应该是标准转速测量仪。标准转速测量仪向上溯源到国家频率基准，测转速的精度与标准转速装置互相比对确认。标准器的测量
2、精度应为被检表的 3 倍以上。一般转速表精度为 110-3, 转速表检定装置精度为 110-4，标准转速测量仪测转速的精度应在 310-5以上。标准转速测量仪测频精度在 110-7，测转速精度在 210-5。从频率计的角度来看，转速源+传感器构成信号源，向频率计提供低频电脉冲。从转速源的角度看，频率计+传感器组成转速表。转速的误差由转速传感器和转速源两部分产生。从实测结果看，高精度转速源某些点精度可达210-6，所以，传感器的误差可以不计。而标准转速装置受电机转动的均匀性，电机与齿轮箱的传动误差，齿轮箱本身的传动误差，控制电路的误差，电机驱动器的触发误差的影响，使转速重复性变差，是误差的主要方
3、面。标准转速测量仪的检定，省级以上计量部门应送频率室检定，以保障溯源关系，市县级计量部门可送省级计量部门用标准转速装置检定，溯源到转速。角速度,转速,线速度是物体作圆周运动时的运动参数。在国际单位制中,角速度的单位是弧度/秒。符号 rad/s。弧度的定义为:1 园内两条半径所夹的平面角，1 弧度角所对应的弧长等于半径。因圆周长=2r,则一个圆有 2r /r=2 弧度。转速的计量单位是转每分,写为 r/min，转速和弧度的转换关系为 n=(rad60)/2。线速度也属于转速测量，园周长转速即可。如车速、计米器、电梯限速器、传送带等。转 速 表转速表从显示方式上分为数字式转速表和指针式转速表。数字
4、表读数方便，测量精度高，指针式表读数时，指针会晃动，且不会正好指在刻线上，读数困难。为什么指针式表仍然广泛应用，不能被数字式表替代呢？ 这是因为，当转速源不稳定时，数字式转速表的数字将不停的跳动，无法读数。而指针式转速表的指针有一定的惯性，快速变化的转速使指针在一个小范围内摆动，可以大概读数。所以汽车、飞机、轮船上都采用指针式转速表。当然，在转速源稳定，高精度测量时，要用数字式转速表。从使用上分手持式，固定式，接触式，非接触式等.转速表的精度是由测量误差决定的，用百分比表示。1 级表的允差在 1%以内，0.1 级表允差 0.1%常用以下 3 种误差表示方法。1.绝对误差=测量值-标准值2.相对
5、误差=（绝对误差/测量点）100%,是绝对误差与 测量点 之比,以百分数表示。3.引用误差=（绝对误差/满量程值）100%,是绝对误差与测量范围上限值 之比,以百分数表示。例如当标准转速为 500r/min 时,被检表示值为 495r/min。则该点绝对误差=495-500=-5r/min,相对误差=-5/500=-1%,引用误差=5/1200=-0.4%一、离心式转速表： 1.工作原理：转速表通过橡皮头与转速源同轴连接，当转速表测量轴转动时，轴上的离心环离开轴心，并通过传动系统使指针转动，当测速弹簧的弹性力和离心力平衡时，指针指示出相应的转速。 手持离心式转速表有 3 种规格，分为 5 档.
6、LZ-30： 30-120 100-400 300-1200 1000-4000 3000-12000 （r/min）LZ-45： 45-180 150-600 450-1800 1500-6000 4500-18000 （r/min）LZ-60： 60-240 200-800 600-2400 2000-8000 6000-24000 （r/min）在中间档时，转速直接传到测量轴，其他各档用齿轮变速,使测量轴传到离心环的转速不变，从而共用刻度盘.如 LZ-30 表，30，300，3000 是同一刻度，实际传到轴上的是 300r/min，30 是增速 10 倍，3000 是降速 10 倍。档位
7、选择：指针式转速表合理使用应在满度值的 80%左右。如，测 1100r/min，用 300-1200 档，最大允差 12r/min，而用 1000-4000 档，允差 40r/min。 (1 级表，引用误差)2.检测前,应记录被检表的名称、型号、编号、制造厂等信息。3.转速比 = 轴的转速/表的刻度值 转速比为 1：1，可不标注.如某航空表的速比是 1:4，检 10000r/min 点时，标准转速=刻度值转速比=2500r/min4.分度值是指相邻两刻线的量值之差。被检表示值是指针摆动幅度的中间值。5.表盘方向，固定式为垂直，手持式为水平。6.手持式检定前，应在常用量限的中间值处试运转 3 次
8、，固定式表应在接近上限处试转 1 分钟。这是因为测速弹簧有滯后性，试运转后再测量，数据比较一致，否则变动性较大。7.离心力 F=mr 2 (重物质量,旋转半径,角速度)角速度与离心力的非线性使表盘刻度不均匀。8.测量位置: 橡皮测头与转轴中点为同一轴线。9.测量点：在 3 档选 5 个检定点,包括上限值和下限值,第 4 档选 3 个测点。手持式测 3 次进程,取平均值。固定式,3 次进程,3 次回程.10.数据处理： （精度 0.5 级,1 级,2 级）基本误差：dn=（N 测 -N 标 ）/N 满 100% N 标 标准转速 N 测 3 次测量的平均值 N 满 满量程值示值变动性：b=(Nm
9、ax-Nmin)/N 满 100%，是对同一转速多次测量时，其示值变化的最大差值。指针摆幅率：指针摆幅/ N 满 100% 指针摆幅用估读，和示值误差同时进行。摆幅率反应了转速表内元器件的工作状况，摆幅合格说明转速表工作正常，才能进行检定。11. 检测结果留一位小数，数据舍入规则：四舍六入，逢五凑双。如 0.650001，记为0.7；0.549987 记为 0.5；0.550000 记为 0.6；0.450000 记为 0.4；等于 5 则前位是双数就舍去，是单数就进位。12.检定不合格的转速表可降级使用，但必需更改等级标志。LZ-30 型离心式转速表，在（300-1200）r/min 档，检
10、测数据如下，请进行精度评定。 标准转速 被检表示值(r/min)基本误差示值变动性指针摆幅率江苏省计量测试技术研究所检 定 证 书苏力 17 字 第 2002507 号送 检 单 位: 仪征化纤安检公司 计量器具名称: 离心式转速表型 号 规 格: LZ30制 造 厂: 上海转速表厂 出 厂 编 号: 517 （FN234）检 定 结 论: 1 级检 定 日 期: 2002 年 10 月 15 日有 效 期 至: 2003 年 10 月 14 日测量范围：（3012000） r/min 基本误差： 1%示值变动性：1%回程误差： -指针摆幅值：1%备注：1.转 速 比： 1:12.最小分度值：
11、2r/min3.表盘位置： 水平4.室 温： 20 C(r/min) 进程 回程 进程 回程 进程 回程 平均 (%) (%) （%）1000 998 995 995 996 -0.3 0.2 0.3基本误差：W= N 测 -N 标 /N 满 100% =(996-1000)/1200 100%=-0.3%示值变动性 b=(Nmax-Nmin)/N 满 100%=(998-995)/1200 100%=0.2%指针摆幅率：=指针摆幅/ N 满 100%=4/1200 100%=0.3% (分度值 20 转/格,摆幅 1/5 格)回程误差：h=(N 进 -N 回 )/N 满 100%,3 次进程
12、,3 次回程中,误差最大的一组.检定固定式转速表时，测量值不变而转速表的行程方向不同造成的误差称回程误差。二、定时式转速表：用定时机构控制齿轮计数，测量固定时间内的转数，由指针指示出相应转速。转速在量程的 40%以内，用引用误差计算。转速在量程的 40%以上，用相对误差计算。离心式转速表和定时式转速表称为机械式转速表,只能用接触式方法测量三、磁电式转速表3.1、磁感应式转速表轴上装有磁钢,外部的钟罩和指针，游丝连在一起，当转速表轴转动时形成旋转磁场，钟罩切割磁力线产生感生电流，此电流与磁钢相互作用产生涡流电磁力矩，当游丝的弹性力与此力矩平衡时，指针指示出相应的转速。 （CZ 转速表，车速里程表
13、） 3.2、磁电式传感器+数字显示器。传感器是圆柱形，中间为永久磁铁，外部绕有线圈，转速源上装 60 齿的铁齿轮。转动时,齿轮使传感器磁场发生变化，在线圈中产生电脉冲，经放大，整形后，由数字表显示。因每转产生 60 个脉冲信号，从而可以用 1 秒的采样时间测量每分钟的转速。 3.3、电动式转速表，用测速发电机将机械转动转换为电量，用电压表、电流表显示。四、光电式转速表4.1、工作原理：在旋转体上贴上转速表专用的定向反射纸，转速表中的发光管发出可见光，经镜头聚焦后射在旋转体上，遇反射纸将光线返回，表内光敏管接受反射光，产生与转速对应的电脉冲，由计数器计数并显示。有接触式和非接触式两种工作方式。
14、4.2、测量范围与定级：原始记录用绝对误差记录，精度评定用相对误差。如，0.1 级表，表示测 1000r/min 允差 1 r/min,测 100r/min 允差 0.1r/min。若被检表有小数，可定为 0.1 级表，若无小数，则分辨率为 1%，只能为一级表。100 r/min 以下，有效位数不够，不予检定。(有两位小数的表检测点可增加 20r/min,50r/min)。按 1、2、5 系列选测量点，最高转速到 20000r/min，一般就够用了。考虑到 1 级表和 0.1 级表在 1000r/min 以上都显示四位，对 1 级表,建议分段定精度，如“1000r/min 以下为 1 级,10
15、00r/min 以上为 0.5 级” 。有的转速表有两位小数，但第二位小数往往乱跳，示值变动性较大，精度也不高。并且，转速表检定装置的精度为 110-4,而标准器的精度应高于被检表 3 倍以上，所以,数字转速表的精度只能检到 0.1 级。4.2、测量点：按 1、2、5 的规律选择 8 点,各点检测 10 次,取 平均值 作为测量结果,4.3、数据处理：基本误差 N=N-No (r/min) （d=A nn01 个字） 用绝对误差记录示值变动性 Nb=Nmax-Nmin （A nn0+2 个字） 精度用相对误差评定 An转速表精度 n 0检定点4.4、记录技巧：数字转速表的采样时间大多是一秒，记录数
