专题二十三 测量转速（教案）-山东省对口升学《电气测量技术》（第2版）(高教社）专题复习讲练测

专题二十三 测量转速（教案）-《电气测量技术》（第2版） 高教社-专题复习讲练测 一、考纲解读 1.能够准确阐述离心式转速表和数字式转速表的基本构造与显著特征，清晰区分两种转速表在外观、组成部件上的差异。 2.深入理解离心式转速表基于离心力原理，以及数字式转速表（光电式、磁电式、霍尔式等）利用电信号转换的工作机制，掌握不同类型转速表的核心工作原理 。 3.全面记住使用离心式转速表和数字式转速表测量转速的操作步骤与关键要点，熟悉各步骤的作用和意义。 二、知识点梳理 一、识--认识转速表 转速表是测量旋转机械转速的仪表,实际工作中,常用来测定电机的旋转速度和线速度。转速表按照工作原理、使用方式及表盘刻度的不同可分为多个种类,如图 5-2-1 所示。 1.离心式转速表 离心式转速表是最传统的一类转速测量仪表,发展时间较长,工作原理也较为简单,具有成本低、坚固耐用等优点,是维修电工广泛使用的一种转速表,如图 5-2-2 所示。由于离心力与旋转角速度的平方成正比,因而离心式转速表的刻度盘不是等分度的。为减小表盘分度的不均匀性导致的测量误差,需选取合适的转速表参量及测量范围。 离心式转速表根据使用方式不同,可分为便携式和固定式两种,常用的为便携式。便携式离心转速表具有多个量程,常见有LZ-30、LZ-45 和 LZ-60 三种型号,其测量范围见表 5-2-1。离心式转速表通常采用手持或就地安装的方式,具有易于安装,便于使用,测量结果直观,运行可靠并且坚固耐用的优点。但其精度较低,结构复杂,不利于维修。 2.数字式转速表 为适应计算机远程处理和网络化要求,数字式转速表应运而生,成为目前转速测量仪表的发展趋势。不同于离心式转速表,数字式转速表不分挡,测量范围为25~25 000 r/min,使用方便,读数直观,部分型号的数字式转速表还具有记忆功能。按照使用方式不同,数字式转速表可分为接触式和非接触式两种。 接触式数字转速表主要由测试头、操作按键和液晶显示屏三部分组成,为使转速表与被测轴能够可靠接触,测试头还有不同的形式。使用时,根据被测对象选择合适的测试头,安装在转速表的输入轴上,然后将被测轴与转速表对接进行测试。 非接触式数字转速表主要由红外镜头、操作按键和液晶显示屏三部分组成,还配有反光标记。非接触式数字转速表采用光电技术,适用于快速及无法接触测量的设备,例如电机、飞机、风扇和螺旋桨等。 2、 探--探究转速表的工作原理 离心式转速表是利用离心力和拉力平衡的原理来测量转速的,主要由机芯变速器和指示器三部分组成,如图 5-2-5 所示。在离心式转速表内部,重锤通过连杆与活动套环、固定套环连接,固定套环与离心器轴连接。转速表都配有不同的探头,根据被测对象选择合适的探头安装在输入轴上,离心器通过齿轮从输人轴获得速度。 3、 做--使用转速表测量转速 1.离心式转速表测量转速 ① 使用前,检查转速表的好坏,向外壳和调速盘上的油孔中注入润滑油;通过观察,大致判断被测轴转速。 ②然后,旋转调速盘至合适挡位。若无法确定被测轴转速,可先调至高挡位,通过测试观察,再调至合适的低挡位。如需更换挡位,应先等转速表停转后更换,以免损坏仪表。 ③ 将转速表轴与被测转轴两轴心对准,轻轻接触,并逐渐增加接触力。整个过程动作要缓慢,尽量使两轴保持在一条直线上,不产生相对滑动,直至指针稳定再记录数据。 ④ 观察转速表指针所在位置,读取数值,若调速盘选择Ⅰ、Ⅲ、V挡,测量值等于分度盘外圈数值再分别乘以 10、100、1 000;若调速盘选择Ⅱ、Ⅳ挡,测量值等于分度盘内圈数值再分别乘以 10、100。 2.数字式转速表测量转速 接触式数字转速表测量电机转速 1.使用前,检查转速表的好坏,根据要求选择合适探头,将其安装在转速表的输入轴上。 2.推动单位选择键,选择转速单位。如需更换挡位,应先等转速表停转后再更换,以免损坏仪表。 3.将转速表轴与被测转轴两轴心对准,轻轻接触,并逐渐增加接触力。按下测试键,观察显示屏数值,直至稳定再记录数据。 非接触式数字转速表测量电机转透 1.剪下方形的胶带,并在每个旋转轴上贴上一块。如果转轴明显反光,则必须先涂以黑漆或黑胶布,再贴上反光标记。 2.打开电源,按下测量按钮,使可见光束与目标成一直线，监视灯亮。将红外发射镜头对准反光标记方向,按住开关。 3.读取液晶显示屏上的数据。按下 MEM 记忆键,即可显示出最大值、最小值及最后测量值。 三、真题练讲 1.(2021年山东省统一考试)离心式转速表的传动机构作用是（ ） A. 产生离心力 B. 平衡离心力 C. 将离心力传递至指针 D. 显示转速数值 答案：C 解析：传动机构将离心器产生的离心力转化为指针的机械运动，使指针偏转指示转速；产生离心力为离心器功能，平衡离心力靠弹簧，显示数值由指针和刻度盘完成。 2.(2021年山东省统一考试)数字式转速表长期未使用，再次启用前应（ ） A. 直接测量 B. 更换电池并校准 C. 拆解清洁内部 D. 调整显示屏亮度 答案：B 解析：长期闲置可能导致电池电量耗尽或性能下降，且仪器精度可能偏移，因此需更换电池并校准；直接测量可能不准确，无故障无需拆解，亮度不影响测量功能。 3.(2021年四川省统一考试)测量电风扇扇叶转速（约1000r/min），应选择（ ） A. 离心式转速表（量程0 - 500r/min） B. 光电式转速表（量程0 - 3000r/min） C. 霍尔式转速表（量程5000 - 20000r/min） D. 任意一种均可 答案：B 解析：电风扇转速约1000r/min，B选项量程合适且测量方便；A选项量程不足，C选项量程过大可能降低精度，D选项未考虑量程匹配性。 4.(2020年山东省统一考试)离心式转速表指针无法回零，可能原因是（ ） A. 测量头损坏 B. 内部弹簧失效 C. 显示屏故障 D. 传感器失灵 答案：B 解析：离心式转速表指针回零依赖内部弹簧复位，弹簧失效会导致指针卡顿或无法回零；测量头损坏影响接触测量，离心式无显示屏和传感器。 5.(2019年四川省统一考试)数字式转速表在测量时出现频繁误计数，可能是（ ） A. 传感器安装位置不当 B. 环境电磁干扰强 C. 计数电路故障 D. 以上都是 答案：D 解析：传感器安装不当（如距离、角度偏差）可能导致信号异常，强电磁干扰会影响电脉冲信号，计数电路故障直接导致计数错误，三者均可能引发误计数。 四、限时练讲 1.下列属于离心式转速表主要组成部分的是？（ ） A. 光电传感器 B. 离心器、传动机构、指示器 C. 霍尔元件 D. 液晶显示屏 答案：B 解析：离心式转速表通过离心器感受转速，经传动机构将转速转换为机械位移，最终由指示器显示；A选项光电传感器是数字式转速表的常用部件；C选项霍尔元件也是用于数字式转速测量的部件；D选项液晶显示屏是数字式转速表显示数据的部分，所以选B。 2.数字式转速表相较于离心式转速表，最大的优势在于？（ ） A. 测量精度更高 B. 可在高温环境使用 C. 价格更便宜 D. 无需外接电源 答案：A 解析：数字式转速表采用电子计数原理，受外界干扰小，测量精度比离心式转速表更高；离心式和数字式转速表都有一定的温度使用范围，B错误；通常数字式转速表技术更复杂，价格更贵，C错误；数字式转速表一般需外接电源或内置电池，D错误，因此选A 。 3.离心式转速表测量转速时，指针抖动严重，可能的原因是？（ ） A. 量程选择过大 B. 被测轴转速稳定 C. 传动机构磨损 D. 未进行校准 答案：C 解析：传动机构磨损会导致离心式转速表传动不稳定，引起指针抖动；量程选择过大可能导致测量值不准确但一般不会抖动，A错误；被测轴转速稳定不会出现指针抖动，B错误；未校准会使测量值有偏差，而非指针抖动，D错误，所以选C 。 4.数字式转速表使用光电传感器测量时，需在被测旋转体上粘贴？（ ） A. 反光片 B. 磁铁 C. 金属片 D. 绝缘胶带 答案：A 解析：光电传感器利用光的反射原理工作，在被测旋转体上粘贴反光片，旋转时反光片反射光线，传感器接收光线变化产生脉冲信号，从而计算转速；磁铁用于配合霍尔元件，B错误；金属片和绝缘胶带无法满足光电传感器的工作要求，C、D错误，故答案是A 。 5.离心式转速表的工作原理基于（ ） A. 电磁感应 B. 离心力与转速的关系 C. 光电效应 D. 霍尔效应 答案：B 解析：离心式转速表是根据离心器在旋转时产生的离心力与转速成一定关系，通过传动机构将离心力转换为指针的偏转角度来指示转速；电磁感应是发电机等设备的工作原理，A错误；光电效应应用于光电传感器等，C错误；霍尔效应是霍尔元件的工作原理，D错误，因此选B 。 6.使用数字式转速表测量电机转速，若显示屏显示“- - -”，最可能的原因是？（ ） A. 转速过高超出量程 B. 未正确设置测量模式 C. 传感器未接收到信号 D. 电池电量耗尽 答案：C 解析：显示屏显示“- - -”通常表示数字式转速表未获取到有效的转速信号，即传感器未接收到信号；转速过高超出量程一般会显示超量程符号，A错误；未正确设置测量模式可能显示错误数据或异常提示，不是“- - -”，B错误；电池电量耗尽通常会有电量低提示，D错误，所以选C 。 7.以下关于离心式转速表使用注意事项，错误的是？（ ） A. 测量前需检查指针能否回零 B. 可直接测量高温旋转体转速 C. 测量时应使转速表轴线与被测轴轴线同轴 D. 测量后应及时将量程调至最大 答案：B 解析：离心式转速表不能直接测量高温旋转体转速，高温可能损坏转速表内部结构；测量前检查指针能否回零可确保仪表正常，A正确；测量时使转速表轴线与被测轴轴线同轴能保证测量准确，C正确；测量后将量程调至最大可保护转速表，D正确，因此选B 。 8.数字式转速表采用霍尔传感器测量时，需要配合的部件是（ ） A. 反光贴纸 B. 齿轮 C. 磁铁 D. 红外发射器 答案：C 解析：霍尔传感器工作时，需要配合磁铁使用，当磁铁随旋转体转动经过霍尔元件时，霍尔元件会感应到磁场变化产生电信号，从而实现转速测量；反光贴纸用于光电传感器，A错误；齿轮一般用于机械式转速测量辅助，B错误；红外发射器与霍尔传感器测量转速无关，D错误，所以答案是C 。 9.使用离心式转速表测量转速前，需要进行哪些准备工作？ 答案： - 检查转速表外观是否完好，指针是否能灵活摆动，有无损坏。 - 根据被测转速的大致范围，选择合适量程的转速表，量程应大于被测转速的最大值。 - 清洁转速表的测量头和被测转轴的测量部位，防止污垢影响测量结果 。 10.用数字式光电转速表测量转速时，如何正确安装反光片？ 答案：将反光片粘贴在被测旋转物体的圆周表面上，尽量保证反光片平整、牢固，且粘贴位置应能让光电传感器的光束垂直照射到反光片上，并在旋转过程中能完整反射光束。反光片的数量根据测量需求确定，一般粘贴1个即可，但粘贴多个可提高测量精度 。 五、学法建议 重点复习知识点： 1. 离心式转速表：主要由离心器、传动机构、指示机构和表壳构成。离心器是核心部件，通过感受转速变化产生离心力；传动机构将离心力传递给指示机构；指示机构通过指针在刻度盘上显示转速数值。 2. 数字式转速表：常见类型包括光电式、磁电式和霍尔式 。基本结构包含传感器（用于感应转速信号）、信号处理电路（放大、整形、计数）和显示单元（以数字形式呈现转速）。 3.离心式转速表原理：基于离心力原理工作，被测转轴带动离心器旋转，转速越高，离心器产生的离心力越大。离心力通过传动机构使弹簧变形，进而带动指针偏转，指针偏转角度与转速成正比，最终在刻度盘上指示出被测转速。 请同学们多结合实际操作，加深对理论知识的理解；操作需要反复练习，加深记忆；要注意安全，避免发生意外。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$