Для чего предназначены авиационные измерители частоты вращения, методы измерения?

Этот параметр характеризует не только техническое состояние двигателя, но, главным образом, режим его работы. От него существенно зависит тяга (мощность), развиваемая двигателем.

Приборы, измеряющие частоту вращения, называются тахометрами. Самолетные тахометры служат для измерения частот вращения коленчатого вала поршневого двигателя (до 4000 об/мин.) или вала турбины газотурбинного двигателя (до 20000 об/мин.).

Методы измерения частоты вращения:

· Центробежный. Он основан на использовании зависимости центробежной силы F, возникающей при вращении тела, от измеряемой угловой скорости ω_x

· Часовой. Он основан на подсчете количества оборотов исследуемого объекта за выбранный интервал времени, задаваемый часовым механизмом ЧМ.

· Резонансный. Он основан на совпадении известной частоты собственных колебаний эталонного резонатора, соответствующей определенному значению угловой скорости, с частотой колебаний, возбуждаемых исследуемым объектом

· Стробоскопический. Он основан на использовании стробоскопического эффекта, возникающего при импульсном освещении исследуемого объекта.

· Магнитоиндукционный. Он основан на взаимодействии магнитного поля, вращаемого со скоростью, пропорциональной измеряемой угловой скорости, с полем вихревых токов, наводимых при этом в чувствительном элементе ЧЭ.

· Постоянного тока. Он основан на зависимости выходного напряжения генератора постоянного тока от скорости вращения его якоря, соединенного с исследуемым объектом. Состоит из тахогенератора постоянного тока, линии связи, и вольтметра.

· Частотноимпульсный. Он снован на зависимости выходного напряжения генератора переменного тока от скорости вращения его ротора, соединенного с исследуемым объектом, и состоит из тахогенератора переменного тока, линии связи, преобразователя частоты в среднее значение напряжения вольтметра.

· Поплавковый.Он основан на зависимости уровня жидкости в сосуде, вращающемся с угловой скоростью исследуемого объекта, от скорости вращения жидкости.

· Фрикционный жидкостный. Он основан на зависимости силы, с которой жидкость увлекает твердое тело, от скорости вращения этой жидкости.

Наибольшее распространение получили магнитоиндукционные тахометры благодаря их простоте и линейной статической характеристике.

Для чего предназначены магнитоиндукционные тахометры, поясните принцип их работы?

Действие магнитоиндукционных тахометров основано на измерении сил, возникающих в результате взаимодействия вращающегося магнитного поля с индукционными токами, наведенными этим полем в сплошном металлическом роторе.

Тахометр ИТЭ-1Т предназначен для непрерывного дистанционного измерения и индикации угловой частоты вращения вала компрессора, турбины, винта авиационного двигателя.

Тахометр ИТЭ-2Т предназначен для непрерывного дистанционного измерения и индикации угловой частоты вращения, ротора компрессора высокого и низкого давления двигателя.

Схема дистанционного магнитоиндукционного тахометра:

1 — магнит генератора; 2 — магнит-ротор синхронного двигателя; 3 — гистерезисный диск; 4 — постоянный магнит; 5 — диск ЧЭ; 6 — противодействующая пружина; 7 — магнит демпфера; 8 — диск демпфера; 9 — стрелка; 10 — обмотка генератора; 11 — статорная обмотка синхронного электродвигателя.

Принцип работы дистанционного магнитоиндукционного тахометра:

Датчиком тахометра служит синхронный генератор с ротором в виде постоянного магнита. В статорной обмотке 11 синхронного двигателя указателя создается вращающееся  магнитное поле,  вызывающее вращение ротора, состоящего из постоянного магнита 2 и гистерезисного диска 3, посаженного на общий вал. Этот диск выполняет роль «беличьего колеса» и служит для асинхронного запуска синхронного двигателя. Диск 3 приводит вал ротора во вращение со скоростью, близкой к синхронной, после чего постоянный магнит входит в синхронизм и обеспечивает синхронную работу двигателя.

Постоянный магнит 2 свободно помещен на валу и соединен с ним пружиной, через которую передает вращение валу синхронного двигателя указателя. Благодаря этому магнит может свободно сделать один оборот и только в конце этого оборота передать вращение валу двигателя. Это дает возможность двигателю войти в синхронный режим еще до того, как он воспримет на себя полную нагрузку.

На конце вала синхронного двигателя укреплен магнитный узел, состоящий из двух плат с запрессованными в них цилиндрическими магнитами. На схеме условно показан двухполюсный магнит 4.

Чувствительный элемент в виде диска 5 находится в воздушном зазоре магнитного узла. Пружина 6 создает противодействующий момент.

Для устранения колебаний стрелки в приборе имеется демпфирующее устройство, состоящее из неподвижного магнитного узла 7, аналогичного магнитному узлу 4, и металлического диска 8, укрепленного на оси стрелки.