转速测量及示功图测录分析
示功图分析
3、传动机构 作用：把活塞的运动规 律按比例传给示功器 转筒机构。 两个基本要求： （1）使活塞行程的缩小 比例要与转筒的周长 相适应； （2）转筒的运动规律与 活塞的运动规律同步。 传动机构类型： （1）曲柄式 （2）凸轮式 （3）杠杆式
1）曲柄式传动机构 小曲柄连杆机构的运 动规律与柴油机活 塞运动规律同步条 件： 小曲柄半径r与连杆3 长度l之比： r/l=R/L （R－柴油机曲柄半径， L－柴油机连杆长 度）。
2）曲轴转角标定： 指给出具有一定精度的上止点记号和已知频率的时 间座标标记或曲轴转角标记。 理论与实践指出，上止点标记明显影响示功图计算 的准确度。若上止点有1º CA误差，则示功图计算 有±5.5 ％的误差，因而要求上止点标记误差满 足0.2～0.5º CA的要求。 上止点的确定对于运转的多缸柴油机，一般通过暂 时单缸停油法测录。 4．电子示功装置的优缺点及适用范围 （1）固有频率高，即具有良好的高频特性，与适 当的测试环节匹配可获得良好的频响特性，所以 它的频率特性宽，适合于低、中、高速柴油机使 用，测量误差小于1％。
示功图测录与分析 借助测试工具测录柴油机气缸内工作参数[Pz、Pc、 Tr等]，获取气体力变化规律曲线，与说明书试航 报告测取的曲线比较，作为柴油机负荷均匀性调整、 以及故障诊断维修的依据。
第一节 示功图的测录 示功图：气缸内工质压力随气缸 容积或曲轴转角变化的图形。 示功图的面积代表柴油机气缸 内一个工作循环所作的指示。 示功图功用： （1）研究气缸内工作过程的重 要依据：燃烧过程、燃烧放热 率、气体与缸壁传热过程、进 排气过程等。 （2）计算柴油机指示功率、负 荷调整和分析、确定最高爆发 压力和压缩压力，计算缸内温 度等的依据。
5、示功图的测取方法及注意事项
11第八章 示功图测录与分析
第八章示功图测录与分析示功图是气缸内工质压力随气缸容积或曲轴转角变化的图形。
它通过专门的测量仪器——示功器进行测量。
它是研究柴油机气缸内工作过程完善程度的重要依据，也是用来计算柴油机指示功率的依据，同时还可作为柴油机动力计算和强度计算的资料。
通过示功图可研究气缸内的燃烧过程、燃烧放热规律，计算缸内温度，评估扫气过程，计算柴油机指示功率，确定柴油机最大爆发压力和压缩压力等等。
由于它能以图形显示气缸内的工作过程，而且测试仪器简单实用，因此在柴油机测试中，示功图的测取占有非常重要的地位。
通常，在船舶轮机管理中应定期测录运转柴油机的示功图，且对测取的示功图进行计算和分析。
根据其计算和分析结果，结合其它运转参数来判断柴油机的工作性能，并可对其进行适当的调整，保证柴油机在最佳状态下运转，提高其经济性、动力性和可靠性。
第一节示功图的测录测取气缸示功图的仪器统称为示功器。
根据其工作原理的不同，示功器可分为机械式示功器、气电式示功器和电子式示功器。
船上常用的是机械示功器。
随着电子技术的应用，在现代船舶上，电子式示功器的使用也不断增多。
一、机械式示功器机械式示功器是一种使用较早的示功器，目前在船用低速和部分中速柴油机上仍在使用，它是利用机械位移方法测量气缸内压力和活塞位移。
机械示功器按使用的示功弹簧形式不同，可以分为螺旋弹簧式和柱簧式两种。
两者在结构原理上相同，所不同的是前者使用螺旋形弹簧，刚度小，适合于转速为400r/min以下的柴油机使用；后者使用等强度柱形弹簧，刚度大，适合于转速在700～1000r/min的柴油机使用。
以下主要介绍螺旋弹簧式示功器。
1．结构和工作原理机械示功器的结构原理如图8-1-1所示，它由压力感受机构、转筒机构和记录机构三部分组成。
压力感受机构包括小活塞5、活塞杆4及示功弹簧1等，用来感受气缸内压力变化并以示功器小活塞位移输出；转筒机构包括绳索9和转筒8，用来反映柴油机活塞位移；记录机构包括杠杆3和画笔机构2，具有平行放大作用，画笔的自由端装有铜笔尖10。
柴油机示功图测录与分析
特点: -其示功图与燃烧太晚 畸形示功图相似 -膨胀曲线升高,示功图 头部的膨胀曲线出现波 动 -最高爆发压力pz降低 -但发火点基本未变
4. 机械示功器的优缺点和适用范围 •优点： –结构简单,工作可靠,使用方便 •缺点： –自振频率很低。 • 适用范围： –只适用于低速机和部分中速机 • 卷簧式：适用于400 r/min以下的柴油机 使用; • 柱簧式：适用于700~1000r/min的柴油机 使用
二、 电子示功器 • 组成： –传感器、测量电路和记录显示装置三部分。 • 基本原理： –通过各种形式(如电阻应变式、压电式、电 容和电感式)的传感器测量缸内压力; –通过光电或磁电变换测量曲轴转角 –输出电量经放大器等中间环节输送到记录显 示装置进行观察或打印。
电子示功装置的优缺点及适用范围 • 优点： –固有频率高,即具有良好的高频特性,频率特性宽 –测量误差小(小于1%) –灵敏度高,线性好 –利于实现远距离监测、数字显示及自动控制 • 缺点 –易受外界干扰影响 • 适用于低、中、高速柴油机
三、示功图的种类和用途 1. p-V示功图 计算柴油机的功率 调整各缸负荷的均匀性 量取最高爆炸压力 判断各缸燃烧情况以及计算缸内瞬时温度等
第二节、 示功图的分析和计算 一、示功图的分析 1. 正常示功图的特征
各缸有关热力参数的不均匀度应满足如下要求: 工作参数 压缩压力pc 最高爆发压力pz 平均指示压力pi 排气温度Tr 其中 不均匀度(%) ≤±5 ≤±5 ≤±5 ≤±5(中、高速增压机为8%)
最 (最 )值−各 平 值 大 小 缸 均 不 匀 = 均 度 ×100% 各 平 值 缸 均
转速测量设计实验报告
转速测量设计实验报告1. 实验目的本实验旨在设计并实现一种测量转速的方法，并验证其准确性和稳定性。
2. 实验原理2.1 传感器原理转速测量一般需要通过传感器来实现。
常见的转速传感器有光电传感器、霍尔传感器和接触式触发器等。
本实验采用光电传感器作为转速测量的感知器件。
光电传感器通过发射红外光束，并根据反射光的变化来测量目标物体的运动速度。
2.2 转速计算方法根据光电传感器感知到的目标物体的运动情况，我们可以计算出目标物体的转速。
转速的计算方法如下：速度= \frac {2\pi r}{T}其中，速度为目标物体的线速度，r为目标物体的半径，T为目标物体绕轴旋转一周所需的时间。
3. 实验设计本实验的设计思路是在目标物体上固定一块白色圆片，并将光电传感器放在圆片的旁边。
光电传感器产生的红外光束会照射到圆片上，并由圆片反射回光电传感器。
当目标物体旋转时，圆片运动会导致光电传感器感受到反射光的变化。
我们通过记录光电传感器输出的电信号的变化来计算目标物体的转速。
实验所需材料如下：- 光电传感器- 白色圆片- 电路连接线- 示波器（或数字多用表）实验步骤如下：1. 将光电传感器固定在实验平台上，使其能够与目标物体保持一定的距离。
2. 将白色圆片固定在目标物体上，并使其与光电传感器处于同一平面。
3. 连接光电传感器的输出端和示波器（或数字多用表）。
4. 打开示波器（或数字多用表）并设置合适的测量范围。
5. 启动目标物体的旋转，记录光电传感器输出的电信号的变化。
6. 根据记录到的数据，计算目标物体的转速。
4. 实验结果与分析在实验中，我们通过示波器记录了光电传感器输出的电信号的变化，并根据这些数据计算了目标物体的转速。
实验结果显示，我们所设计的转速测量方法具有较高的准确性和稳定性。
在实际使用中，我们可以根据实验结果进行进一步优化和改进。
例如，可以根据目标物体的特性选择合适的感知器件，调整光电传感器和目标物体之间的距离，以及对于输出信号的处理等等。
10示功图测录与分析
示功图形状受多种因素影响。如示功器使用和维护不当，天气 与海况的变化等。因而应按正确方法进行测录。 1、根据测试目的和任务确定示功图类型；正确选择示功器、小 活塞及弹簧；并检查、标定。 2、 柴油机负荷稳定后进行测试。 3、 气象与海况条件适宜。 4、 示功器安装前先开示功阀吹净。确保润滑良好示功器正常。 5、 示功器安装后应先画出大气压力线。再测出压宿图检查安装 的正确性。 6、 测量时笔尖压力要适宜。 7、测出满意示功图应标明缸号、日期、排气温度、喷油泵齿条 格数、弹簧比例、转速等参数。 8、为保证准确，最好每缸测出2个示功图，每测5—6个示功图 后，应拆下示功器使之冷却、润滑。 9、用完示功器应清洁保养。
4.弱弹簧示功图
（1）用途：研究、检查换气过程 的情况。此时示功器应换用1／ 1标准活塞并按气缸排气压力的 大小选用适当的软弹簧。 图a）系四冲程柴油机的弱弹簧 示功图
图中曲线1为部分压缩过程，当示功
器小活塞上行至极端位置时，示功图 保持等高度。膨胀过程，如（曲线2） 所示，当缸内压力等于或小于软弹簧 弹力时，弹簧恢复作用，排气过程 （曲线3）从Ⅱ点（排气阀已开）开始， 缸内压力迅速下降，缸内废气排出并 出现短时真空，而后随着活塞的上行， 排气压力又高于大气压，并随废气的 逐渐排空而下降。进气过程如曲线4所 示，一直到下止点1之后，开始压缩过 程。
图示出二冲程柴油机正常示功图的基本形状，也指示了各特征点
在各种示功图中的相互关系。图中示功图宽度b可大致反映本缸 指示功率的大小。在缺乏正常示功图情况下，可根据上述各点并 参照试航报告所规定值进行调整。 各缸有关热力参数的不均匀度ε应符合表10-2规定。
在所测取的示功图中，还会出现一些畸形示功图。它们可能由柴
实验3：电机转速测量实验
实验3 电机转速测量实验一、实验目的：了解开关式霍尔传感器、磁电传感器和光电传感器测量电机转速的原理。
二、基本原理：开关式霍尔传感器是线性霍尔元件的输出信号经放大器放大，再经施密特电路整形成矩形波（开关信号）输出的传感器。
开关式霍尔传感器测转速的原理框图3—1所示。
当被测圆盘上装上6只磁性体时，圆盘每转一周磁场就变化6次，开关式霍尔传感器就同频率f相应变化输出，再经转速表显示转速n。
图3-1 开关式霍尔传感器测转速原理框图磁电传感器是一种将被测物理量转换成为感应电势的有源传感器，也称为电动式传感器或感应式传感器。
根据电磁感应定律，一个匝数为Ｎ的线圈在磁场中切割磁力线时，穿过线圈的磁通量发生变化，线圈两端就会产生出感应电势，线圈中感应电势：Φ=-de Ndt。
线圈感应电势的大小在线圈匝数一定的情况下与穿过该线圈的磁通变化率成正比。
当传感器的线圈匝数和永久磁钢选定(即磁场强度已定)后，使穿过线圈的磁通发生变化的方法通常有两种：一种是让线圈和磁力线作相对运动，即利用线圈切割磁力线而使线圈产生感应电势；另一种则是把线圈和磁钢部固定，靠衔铁运动来改变磁路中的磁阻，从而改变通过线圈的磁通。
因此，磁电式传感器可分成两大类型：动磁式及可动衔铁式(即可变磁阻式)。
本实验应用动磁式磁电传感器，实验原理框图如图3-2所示。
当转动盘上嵌入6个磁钢时，转动盘每转一周磁电传感器感应电势e产生6次的变化，感应电势e通过放大、整形由频率表显示ｆ，转速n=10f。
图3-2磁电传感器测转速实验原理框图光电式转速传感器有反射型和透射型二种，本实验装置是透射型的(光电断续器也称光耦)，传感器端部二内侧分别装有发光管和光电管，发光管发出的光源透过转盘上通孔后由光电管接收转换成电信号，由于转盘上有均匀间隔的6个孔，转动时将获得与转速有关的脉冲数，脉冲经处理由频率表显示ｆ，即可得到转速ｎ=10f。
实验原理框图如图3-3所示。
图3-3 光耦测转速实验原理框图三、需用器件与单元：主机箱中的转速调节0～24V直流稳压电源、+5V直流稳压电源、电压表、频率\转速表；转动源、霍尔转速传感器、磁电传感器、光电转速传感器—光电断续器(已装在转动源上)。
转速与功率测量ppt课件
传感器
➢ 磁电式测速
磁电式传感器优点
• 能直接测量角速度 • 输出功率较大，并可用于远距离测量 • 结构简单，工作可靠
传感器
钢片 非磁性轴 钢片
非磁性轴
磁电式传感器缺点
• 不宜在高温及强磁场环境下工作
非磁性材料上感生信号的方法
• 低速时信号弱，故不宜测低转速
• 对转轴有一定阻力矩，不宜测小扭矩 轴。为什么？
3
1、转速测量
➢ 磁电式测速
电磁学原理：磁通变化产生感应电动势
e N d dt
实际应用
测旋转轴的转速——单位时间内的脉冲数除以齿数
N
S
• 磁阻周期性变化，改变磁通量，感应电 动势
• 感应电压取决于
Δ 转速/齿数 Δ 探头端面距齿顶间隙（成反比）
• 齿轮或转轴为非导磁材料时可否测量？
4
1、转速测量
➢ 扭矩测量
相位差式扭矩传感器
光源
光敏 传感器
弹性转轴 圆盘 光栅
• 在不承受扭矩时，两光栅的明暗区正好互相遮挡，光源的 光线没有透过光栅照射到光敏元件上，无输出信号。
• 当转轴受扭矩后，转轴变形将使两光栅出现相对转角，部 份光线透过光栅照射到光敏元件上产生输出信号。扭矩愈 大，扭转角愈大，穿过光栅的光通量愈大，输出信号愈大。
12
1、转速测量
➢ 闪光测速仪 测量原理——视觉暂留现象
✓ 在短时间内（1/15~1/20s），人眼有保持已经从视野中消失的 物体形象的能力
✓ 利用一个频率可调的闪光，照射转轴/盘上标记，当转速n与闪光 频率f相等或成一个倍数时，转轴/盘上标记在视觉中就会呈现静 止不动的状态，由此可测出被测转速
测量精度
适用 范围
测转速压力差压力等应用案例分析分析结构和工作原理
测转速压力差压力等应用案例分析分析结构和工作原理测转速应用案例分析：案例一：汽车发动机转速测量系统结构：该系统由转速传感器、数据采集装置和数据处理系统组成。
转速传感器通常是一种通过感知传动轴的旋转来产生电信号的装置，数据采集装置用于接收、放大并数字化传感器产生的电信号，数据处理系统用于处理采集的数据并计算转速值。
工作原理：当转动轴转动时，转速传感器感知到旋转并产生相应的电信号。
该电信号经过放大和数字化处理后，可以得到转速的数值。
数据处理系统可以进一步对采集到的转速数据进行处理，如平均、累加等，以得到更准确的结果。
案例二：机械设备转速监测系统结构：该系统由转速传感器、信号转换器、显示器和报警装置组成。
转速传感器用于感知设备的旋转，并将信号转换器转换成电信号。
电信号经过信号转换器后，可以直接连接到显示器和报警装置，以实时显示设备的转速并进行报警。
工作原理：当设备开始旋转时，转速传感器感知到旋转并产生相应的信号。
信号转换器将该信号转换成电信号，并传送到显示器和报警装置。
显示器可以实时显示设备的转速数值，报警装置可以在转速超出设定范围时发出警报，以提醒操作员进行相应的措施。
压力差应用案例分析：案例一：HVAC系统空气流量控制系统结构：该系统由空气流量传感器、压力差传感器、执行器和控制器组成。
空气流量传感器用于测量空气的流量，压力差传感器用于感知流量区域的压力差，执行器用于根据控制信号调整流量区域的阻力，控制器用于接收传感器的信号并生成控制信号。
工作原理：空气流量传感器测量空气的流量，并将其数值传送给控制器。
压力差传感器感知流量区域的压力差，控制器根据流量传感器和压力差传感器的信号生成相应的控制信号，该信号通过执行器调整流量区域的阻力，以达到控制空气流量的目的。
案例二：液体管道压差监测系统结构：该系统由压力差传感器、数据采集装置和数据处理系统组成。
压力传感器用于感知管道两端的压力差，并将其转换成电信号。
数据采集装置用于接收、放大并数字化传感器产生的电信号，数据处理系统用于计算和处理采集到的压力差数据。
转速测量实验结论
转速测量实验结论一、实验目的本实验旨在通过转速测量实验，掌握转速测量的基本原理和方法，并能够正确使用测量仪器进行转速测量。
二、实验原理1. 转速的定义转速是指单位时间内旋转的圈数，通常用每分钟旋转圈数（rpm）表示。
2. 转速测量方法（1）机械式测量方法：利用机械传动装置将被测物体的运动传递到指针或计数器上，从而获得转速信息。
（2）光电式测量方法：利用光电传感器将被测物体运动时产生的光信号转换为电信号，再通过电路处理得到转速信息。
3. 测量仪器（1）机械式仪器：如机械式计数器、震荡表等。
（2）光电式仪器：如光电编码器、激光干涉仪等。
三、实验步骤及数据处理1. 实验步骤：（1）将被测物体安装在装置上，使其能够自由旋转。
（2）选择合适的测量仪器，并按要求连接好线路。
（3）根据不同的仪器和要求，进行相应的调节和校准。
（4）开始转速测量，并记录测量数据。
2. 数据处理：（1）根据仪器的不同，将获得不同形式的数据，如计数器显示、电压信号等。
（2）根据实验要求，将数据进行单位换算和计算，得到转速值。
（3）对于多次测量的数据，可以进行平均值计算，并进行误差分析。
四、实验结论通过转速测量实验，我们可以得出以下结论：1. 转速是指单位时间内旋转的圈数，通常用每分钟旋转圈数（rpm）表示。
2. 转速测量方法主要有机械式和光电式两种方法。
3. 测量仪器包括机械式仪器和光电式仪器两种类型。
4. 在进行转速测量时需要注意选择合适的仪器、正确连接线路、进行调节和校准等步骤，以保证准确性和可靠性。
5. 对于多次测量的数据，应该进行平均值计算，并进行误差分析。
转速测量方法与转速仪表
转速测量方法与转速仪表转速测量在国民经济的各个领域都是必不可少的。
本文就转速测量方法以及实施检测的仪表做一简单的阐述。
希望给工作中需要转速测量仪表和在转速测量或相关领域进行研究开发的人员提供一些参考意见。
关键词速度线速度角速度转速误差和精度采样时间虚拟仪表主题考察转速测量方法演变从演变的轨迹对转速测量有一个比较全面的了解着重介绍智能转速表的检测方法和实施检测的仪表。
一、转速检测仪表的分类1、离心式转速表利用离心力与拉力的平衡来指示转速。
离心式转速表是最传统的转速测量工具是利用离心力原理的机械式转速表测量精度一般在 1~2 级一般就地安装。
一只优良的离心式转速表不但有准确直观的特点还具备可靠耐用的优点。
但是结构比较复杂。
2、转速表利用旋转磁场在金属罩帽上产生旋转力利用旋转力与游丝力的平衡来指示转速。
磁性转速表是成功利用磁力的一个典范是利用磁力原理的机械式转速表一般就地安装用软轴可以短距离异地安装。
磁性转速表因结构较简单目前较普遍用于摩托车和汽车以及其它机械设备。
异地安装时软轴易损坏。
3、动式转速表由小型交流发电机、电缆、电动机和磁性表头组成。
小型交流发电机产生交流电交流电通过电缆输送驱动小型交流电动机小型交流电动机的转速与被测轴的转速一致。
磁性转速表头与小型交流电动机同轴连接在一起磁性表头指示的转速自然就是被测轴的转速电动式转速表异地安装非常方便抗振性能好广泛运用于柴油机和船舶设备。
4、电式转速表磁电传感器加电流表异地安装非常方便。
5、闪光式转速表利用视觉暂留的原理。
闪光式转速表除了检测转速往复速度外还可以观测循环往复运动物体的静像对了解机械设备的工作状态是一必不可少的观测工具。
6、电子式转速表电子技术的不断进步使这一类转速表有了突飞猛进的发展。
上述 6 种转速表具有各自独特的结构和原理既代表着不同时期的技术发展水平也体现人类认识自然的阶段性发展过程。
时代在不断前进有些东西将会成为历史但我们留心回顾一下不禁要惊叹前贤的匠心1、离心式转速表是机械力学的成果2、磁性式转速表是运用磁力和机械力的一个典范3、电动式转速表巧妙运用微型发电机和微型电动机将旋转运动异地拷贝4、磁电式转速表电流表头和传感器都是电磁学的普及运用5、闪光式转速表人类认识自然的同时也认识了自我体现了人类的灵性6、电子式转速表电子技术的千变万化给了我们今天五彩缤纷的世界同样也造就了满足人们各种需要的转速测量仪表。
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任务六转速测量1、本项目评估大纲要求（1）评估要素：①指出离心式转速表技术参数并进行平均转速测量；②指出磁性转速表技术参数并进行平均转速测量；③指出磁电式测速传感器的工作特点并进行平均转速测量；④指出光电式测速传感器的工作特点并进行平均转速测量；⑤读数准确，能正确对测量过程中出现的误差进行分析；⑥正确对仪表进行保养。
（2）评估标准：①操作准确、熟练，操作过程无异常（15分）；②操作准确、比较熟练，但发生个别异常（12分）；③操作准确、熟练程度一般，能完成操作（9分）；④操作不熟练，只能完成部分操作（6分）；⑤操作差，无法完成（0～3分）。
2、本项目的学习要点与难点（1）学习要点：各种接触式转速表的识别、特点以及使用，包括：离心式转速表、磁性转速表等；各种非接触式转速表的识别、特点以及使用，包括：磁电式测速传感器和光电式测速传感器等。
（2）学习难点：转速测量。
转速是柴油机运转过程中的重要参数之一，无论是研究柴油机的整体性能，或是研究其零部件的结构强度、磨损等，在整个使用管理过程中，转速是必须随时监测的参数。
通过测定柴油机输出轴的平均转速，可以计算柴油机的有效功率，绘制柴油机的有关特性曲线。
转速测量的精度视使用的场合确定，在柴油机的台架实验中，国家标准要求精度应不低于1%，对于检测用的转速表，精度可以适当降低一些，对于实际运行中需要精确进行自动控制，如电子喷射系统、蓄压式润滑系统等则转速测量精度高，在每一台发动机的仪表盘上都安装有转速表用以检测柴油机的转速，供管理人员随时检测柴油机的转速，保证柴油机的正常运转。
在有些情况下，需要测定发动机输出轴上的功率、平均转速，在特殊情况下还需要测量输出轴上的瞬时转速以及记录转速的瞬时波动值。
此外，对增压式柴油机还需要测量增压器的平均转速。
因此，转速测量是柴油机测试不可缺少的项目之一。
一、接触式转速表1.机械式转速表(1) 离心式转速表离心式转速表是利用旋转质量的离心力同旋转角速度(即转速)成比例的原理制成的。
一个质量较大的重环安装在旋转轴上，并可随轴一同旋转。
当轴旋转时，重环随着轴旋转的同时，在离心力的作用下，围绕其自身的轴向垂直于轴的方向偏转，增大了其与轴的夹角，直到扭力弹簧产生的恢复力使离心力重新得到平衡为止。
重环所在平面同旋转轴夹角的变化通过杠杆、扇形块、小齿轮传递给指针，驱动指针偏转。
由于刻度是以转速的单位为刻度，而夹角与转速的平方成正比，所以表盘上的刻度是不均匀的。
离心式转速表最为简单通用，能测量柴油机的瞬时转速，并具有较大的稳定性，但其精度较低，相对误差一般在1—8％范围内，而且不能连续使用，在柴油机试验时仅用来调整和检查柴油机的参考参数。
离心式转速表有手持式和固定式两种。
船舶柴油机都采用固定式。
小型高速机多采用手持式，手持式转速表还在结构上有一套小传动齿轮箱，其目的是扩大量程。
通过不同的齿轮组合，使转速的测量范围分成5档，可以在30~24 000rpm的测量范围内进行测量，并有多种形式规格的接头以供使用。
用手持离心式转速表测量转速时，应注意：①不能用低速挡测量高转速，应根据被测轴的转速，来选择调速盘的挡数；②转速表轴与被测旋转轴接触时，应使两轴心对准，动作要缓慢，同时应使两轴保持在一条直线上；③测量时，转速表轴与被测旋转轴不要顶得过紧，以两轴接触时不产生相对滑动为原则；④指针偏转方向与被测轴旋转方向无关；⑤转速表在使用前应加润滑油(钟表油)，可以从外壳和调速盘上的油孔注入。
(2) 定时转速表定时式转速表是一种精密的机械式转速表。
它具有精度高、携带方便等优点，在国内外获得广泛应用。
定时式转速表是按照在一定时间间隔内测量旋转体转数的方法确定转速的平均值，并由指针在表盘上直接指示被测转速值。
为了测定时间间隔，装有定时机构，并由此而得名。
常用的定时式转速表有两种，即双盘式和单盘式。
定时转速表的测量范围为0~10 000 r/min。
定时转速表的优点是测量精度高，其误差可在±0.5%，刻度均匀，指针无摆动，易校正，主要缺点是结构复杂，且不能连续测量。
2. 电气式转速表(1) 电动式转速表电动式转速表种类繁多，但常用的有以下几种：①测感应式转速表一般由发送器、指示器和连接导线三部分组成。
发送器实际上是一部小型永久磁的交流或直流发电机。
被测轴的转速经由三相同步电动机、三相同轴电缆和三相同步发电机组成的电力同步传动机构传递给感应指示器，使用时将由三相同步电动机组成的转速变送器与柴油机被测轴作固定连接直接带动发电，转速越高，电势越大。
转速指示器实际上为一个每分钟转速表示的电压表，它与转速发送器之间有导线相连，可用来远距离测量柴油瞬时转速，连接电缆长度最长为25 m，相对误差为1.5%~2. 0%。
②发电机式转速表发电机式转速表由转速发送器、连接电缆和转速指示器组成。
转速发送器是由直流(或交流)发电机与被测轴固定连接或用链条齿轮连接，而转速指示器为直流或交流电压表，其表盘以转速r/min为刻度。
固定安装在柴油机仪表盘上或安装在集中控制的操纵台上。
当被测轴转动时，作为转速发送器的直流或交流发电机随被测轴转动，因此，其输出电压值便与被测轴的转速成比例。
通过连接电缆将此电压传送给转速指示器的直流或交流电压表。
指针便指示出相应被测轴的平均转速。
(2) 磁性转速表磁性转速表是根据电磁感应原理制成的。
它是利用回转圆盘在旋转磁场中由于感应出涡流而产生的扭矩带动指针偏转来测量转速，又称为点涡流式转速表。
磁性转速表的旋转部分是由永久磁铁和铁芯组成，在磁铁和铁芯之间形成强磁场的环形间隙。
在间隙中安装有铝或铜制成的杯形圆盘作为敏感元件，当磁铁和铁芯随转速表轴一起旋转时，圆盘便作为切割磁力线运动，因此产生感应电流。
电流受到由永久磁铁所产生的磁场的作用，使圆盘产生一个旋转力矩，圆盘在旋转力矩作用下，沿永久磁铁的旋转方向而偏转，其偏转角的大小与轴的转速成正比。
当旋转力矩被游丝所产生的反作用力矩所平衡时，指针便指示出相应的转速。
磁性转速表的应用较广，结构简单，尺寸小，刻度均匀，测速范围较大，其误差为1.5~2.0％，其主要的缺点是灵敏度差，其测量精度容易受温度的影响。
二、非接触式转速表非接触式测速仪表结构复杂，但精度较高，多用于无法进行接触测速和对能量损失与测量结果有影响的场所。
主要有闪光测速仪和数字式转速表两种。
1. 闪光测速仪闪光测速仪是利用已知频率的闪光与被测转速同步方法来测定的，是较早使用的一种非接触式测速仪。
其原理为，石英晶体振荡产生标准频率信号，信号经过几十个分频器产生可调的任何频率信号，测速仪可显示信号的频率。
信号输入到下一级后转换成尖脉冲，尖脉冲可控制闸流管以点燃闪光管。
闪光管发出脉冲光，照射在被测物体上。
当闪光频率与被测物体转动频率相同时，由于人的视觉暂留现象，看上去被测物体似乎不转动。
根据这种现象可判断转速值。
闪光测速仪适用于高转速的柴油机，使用方便，可直接读取转速。
测速范围较为广泛，其上限可达20000 r/min 以上，精度约为±1%，一般与数字显示仪配套使用。
2. 电子数字转速表电子数字转速表是电子数字显示技术在转速测量上的应用。
测量精度高，指示部分可以直接进行数字显示，还可以输出数字信息，当与打印机和计算机配套使用时，可实现转速的自动记录和数据处理。
电子数字转速表具有体积小、重量轻、读数准确、使用方便、可遥测、可连续反映转速变化等优点，能完全适应柴油机各种性能试验的要求。
电子数字转速表由测速传感器和电气计数器等组成。
转速传感器按其作用原理可分为光电式、磁电式、电容式、霍尔元件等几种。
下面介绍常用的光电式、磁电式两种传感器。
1）直射式光电测速传感器光电测距传感器将被测的转速信号利用光电变换转变为与转速成正比的电脉冲信号，然后测得电脉冲信号的频率和周期，就可得到转速。
直射式光电测速传感器原理如图10.28所示，将圆盘2均匀开出z 条狭缝，并装在欲测转速的轴1上，在圆盘的一边固定一光源4，在圆盘另一边固定安装一硅光电池3。
硅光电池具有半导体的特性，它具有大面积P-N 结，当P-N 结受光照射时激发出电子、空穴，硅光电池P 区出现多余的空穴，N 区出现多余的电子，从而形成电动势。
只要把电极从P-N 结两端引出，便可获得电流信号。
当圆盘随轴旋转时，光源透过狭缝硅光电池交替受光的照射，交替产生电动势，从而形成脉冲电流信号。
硅光电池产生信号的强弱与灯泡的功率及灯泡和圆盘距离的远近有关，一般脉冲电流信号是足够强的。
脉冲电流的频率f 取决于圆盘上狭缝数1z 和被测轴的转速n ，即601nz f = 狭缝数1z 是已知的，如能测得电脉冲信号频率，就等于测到了转速。
2)反射式光电测速传感器反射式光电测速传感器同样利用光电交换将转速转变为电脉冲信号。
其原理如图10.29所示，它由光源4，聚光镜3、6、7，半透魔膜玻璃2及光敏元件1组成，检测轴的测量部位相间地粘贴反光材料和涂黑，以形成条纹形的强烈反射面。
常用反光材料为专用测速反射纸带，也可用金属箔代替。
光源4发出散射光经聚集镜6折射形成平行光束，照射在斜置45°的半透膜玻璃2上，这时光将大部分反射，通过聚光镜3射在轴上，形成一光点。
如射在反射面上，光线必将反射回来，并且反射光的大部分透射过半透膜玻璃经聚光镜7照射到光敏管1上；反之如果光射在轴的黑色条块上则被吸收，不再反射到光电管上。
光敏管感光后会产生一电脉冲信号。
随着轴的转动，光电不断照在反射面和非反射面上，光敏管交替受光而产生具有一定频率的电脉冲信号。
设轴上贴2z 条反射面，则电脉冲信号频率为 602nz f = 1234 图10.28 直射式光电测速传感器原理示意图 1234567图10.29 SZGB-11型光电传感器的光路图测得电脉冲信号的频率，就可得到转速。
3）磁电式测速传感器磁电式测速传原器如图10.30所示，它由永久磁铁3、线圈5和转子2（含3z 个齿)组成。
转子2装在被测轴1上，转子2为有3z 个齿的齿轮。
当轴旋转时，由永久磁铁、空气隙、转子组成磁路的磁阻。
由于永久磁铁和齿轮间的空气隙大小不断改变，磁路的磁阻也随之变化，检测线圈4的磁通也不断变化，从而产生交变的感应电动势。
形成与轴的转速相应的电信号，电信号频率正比于被测轴的转速n ，即 603nz f 式中，3z 为转子上齿轮的齿数。
为了提高低速动力机械转速的测量精度，传感器的齿轮的齿数应适当增多，但一般透平动力机械转速很高，用磁电式测速传感器测量转速的精度是可以保证的。
任务四 示功图的测录1、本项目评估大纲要求（1）评估要素：①正确调整柴油机到规定负荷下运转②正确选取所需量具③正确安装和取下测量仪表、测量操作正确④正确对仪表进行保养（2）评估标准：①操作准确、熟练，操作过程无异常（15分）；②操作准确、比较熟练，但发生个别异常（12分）；③操作准确、熟练程度一般，能完成操作（9分）；④操作不熟练，只能完成部分操作（6分）；⑤操作差，无法完成（0～3分）。