我们本次的仪器校准的技术分享详细讲述了关于转速测量等仪器校准与仪器计量的过程,有兴趣的朋友可以下载更完整的参数表:
转速测量类的仪器校正过程主要靠标准转速装置来完成,所以了解标准转速装置的原理是不可缺少的,下面我们就介绍一下几种标准转速装置。标准转速装置是检定和校准转速表的专用装置。标准转速装置主要由复现转速的装置和高准确度转速测量仪器两部分组成:
1.复现转速的装置
该装置提供与个范围宽、稳定和调节方便的转动速度。标准转速装置的转速稳定是最关键的技术问题,也是标准转速装置准确度的最主要的决定因素。低准确度转速校验装置可用一个较重的飞轮稳速和变频器调速。但高准确度的基、标准转速装置应采用闭环控制的稳速系统。目前,闭环控制的方式主要有差频稳速、锁相稳速和混合稳速三种。
2.高准确度的转速测量仪器
它给出准确的标准转速量值。通常用电子计数式转速表或频闪式转速表测量标准转速。如前所述,电子计数式转速表中计数器的测量准确度很高,在标准转速装置中,要采用固定安装和可靠性好的脉冲式转速传感器。若使用频闪式转速表,则要用有稳频措施和数字显示频率的标准信号源。
下面我们介绍几种标准转速装置简介
1.GZ-1型高准确度标准转速装置
GZ-1型标准转速装置采用开环同步稳速系统,装置的转速挡位、量程、传动比和间隔点等技术指标,指标参数请见附件请下载。转速准确度和稳定度均优于2x10-5,监测系统石英晶体振荡频率稳定性和准确度优于5x10-8,标准频率源的准确度和8小时稳定性优于4x10-7。
该装置由机械传动变速系统、稳速系统和监测系统三大部分组成。该装置的结构如下图所示。机械传动变速系统包括直流调速电机、磁离合器、低速变速箱和高速变速箱,稳速系统包括稳速器、标准频率信号源和功率放大器,监测系统包括频闪测速仪和数字计数式转速仪两部分。同步稳速器串联在机械传动变速系统中,装在磁离合器和频闪盘之间。频率合成器输出50-1500 Hz(间隔1 Hz)标准信号,经功率放大器放大,控制同步稳速器的转速。同步稳速器是一种特殊的同步电机,为提高稳速精度,要增加磁极对数,本装置采用30对磁极。同步稳速器转速n和磁极对数p与电源频率f的关系为
n = 60 f / p
由于在该标准装置中p=30,则转速为n=2f。当频率为f=50Hz时,同步稳速器的转速为n =100 r/min;当频率f = 1 500Hz时,则同步稳速器的转速为n= 3 000 r/min,其余类推。
2.CNR-1高准确度标准转速装置
本装置的主要技术指标如下:
转速范围: 30-100000 r/min
转速稳定性和准确度: 优于5*10-5
晶振频率稳定性和准确度 优于5*10-6
本装置的结构如上图所示,主要由机械传动系统、差频稳速系统和监测系统组成。传动系统由直流调速电机和齿轮变速箱以及弹性连轴节等部件组成。差频稳速系统是闭环调节稳速系统,由内环(电流环)和外环(速度环)组成。在反馈系统中,装有光电转速传感器,它输出的脉冲信号供给数字频率计,监测转速,作为标准转速表,同时供给差频稳速仪,稳定转速。
3. GZJY型标准转速装置系列
GZJY型标准装置是锁相稳速和无极调速标准转速装置,工作原理如下图所示,共有四个品种的标准转速装置。其最大的转速测量范围达到20-30 000 r/min,最高的测量准确度和稳定度为5*10-5。该装置以MCS—48系列单片机为控制核心,以无刷电机为驱动部分组成锁相稳速系统。系统由标准频率给定电路、调宽控制电路、测速显示电路等组成。调宽控制电路实际上是个鉴相网络,它比较标准频率fo和电机实际转速相对应的转速信号fn,以其输出改变励磁脉冲的占空比,因而实现对电机的准确稳速。
该标准装置采用8位频率计芯片72 160测量显示转速,但它不参加稳速控制。
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