Mikä on kierroslukumittari?

Image Credits: Panuwatccn/.com

Kierroslukumittari on anturilaite, jota käytetään kohteen, kuten auton moottorin akselin pyörimisnopeuden mittaamiseen, ja se rajoittuu yleensä mekaanisiin tai sähköisiin instrumentteihin. Laite ilmaisee kohteen suorittamat kierrokset minuutissa (RPM).

Laite koostuu asteikkotaulusta, neulasta, joka ilmaisee senhetkisen lukeman, ja merkinnöistä, jotka ilmaisevat turvallisen ja vaarallisen tason. Sana tulee kreikan kielen sanoista ”tachos”, joka tarkoittaa nopeutta, ja ”metron”, joka tarkoittaa mittausta, joten kierroslukumittarista ja nopeusmittarista on tullut keskenään vaihdettavia, ja pohjimmiltaan molemmat mittaavat nopeutta.

Historiallisesti ensimmäiset mekaaniset kierroslukumittarit suunniteltiin keskipakovoiman mittaamiseen perustuen: inertiavoima, joka suuntautuu poispäin pyörimisakselista ja joka vaikuttaa kaikkiin kohteisiin, kun niitä tarkastellaan pyörivästä viitekehyksestä. Vuonna 1817 se mukautettiin käytettäväksi koneiden nopeuden mittaamiseen, ja vuodesta 1840 lähtien sitä on käytetty pääasiassa ajoneuvojen, erityisesti vetureiden, nopeuden mittaamiseen.

Kehittyneillä takometreillä on uusia käyttötarkoituksia. Esimerkiksi lääketieteen alalla valtimoon tai laskimoon sijoitetulla hematakometrillä voidaan arvioida verenvirtauksen nopeutta turbiinin pyörimisnopeuden perusteella. Lukemia voidaan käyttää verenkierto-ongelmien, kuten tukkeutuneiden valtimoiden, diagnosoimiseen.

Takometrien tyypit

Yleisesti tavattavia takometrityyppejä ovat:

• Analogiset takometrit – Koostuvat neulan ja mittakellotyyppisestä liitännästä. Niissä ei ole mahdollisuutta lukemien tallentamiseen, eikä niissä voida laskea yksityiskohtia, kuten keskiarvoa ja poikkeamaa. Tässä tapauksessa nopeus muunnetaan jännitteeksi ulkoisen taajuus-jännite-muuntimen avulla. Tämä jännite näytetään sitten analogisella jännitemittarilla.
• Digitaaliset kierroslukumittarit – Koostuvat nestekidenäytöstä tai LED-näytöstä ja muistista tallennusta varten. Näillä voidaan suorittaa tilastollisia operaatioita, ja ne soveltuvat kaikenlaisten aikapohjaisten suureiden tarkkuusmittaukseen ja seurantaan. Digitaaliset kierroslukumittarit ovat nykyään yleisempiä, ja ne antavat numeerisia lukemia mittakellojen ja neulojen sijasta.
• Kosketus- ja kosketuksettomat kierroslukumittarit – Kosketustyyppi on kosketuksissa pyörivään akseliin, ja siinä käytetään optista kooderia tai magneettianturia. Kosketukseton tyyppi on ihanteellinen liikkuviin sovelluksiin, ja siinä käytetään laseria tai optista levyä. Molemmat tyypit ovat tiedonkeruumenetelmiä.
• Ajan ja taajuuden mittaavat takometrit – Molemmat perustuvat mittausmenetelmiin. Aikamittauslaite laskee nopeuden mittaamalla saapuvien pulssien välistä aikaväliä, kun taas taajuusmittauslaite laskee nopeuden mittaamalla saapuvien pulssien taajuutta. Aikamittaavat kierroslukumittarit soveltuvat erinomaisesti alhaisen nopeuden mittaamiseen ja taajuusmittaavat kierroslukumittarit korkean nopeuden mittaamiseen.

Toimintaperiaate

Elektronisen kierroslukumittarin toimintaperiaate on varsin yksinkertainen. Sytytysjärjestelmä laukaisee jännitepulssin kierroslukumittarin sähkömekaanisen osan lähtöön aina kun sytytystulppa syttyy. Sähkömekaaninen osa reagoi pulssisarjan keskijännitteeseen, ja se osoittaa, että pulssisarjan keskijännite on verrannollinen moottorin nopeuteen. Havaintopäästä tuleva signaali siirretään tavallisella kaksoissuojattua kaapelia pitkin mittariin.

Kierroslukumittarit ovat lämpötilakompensoituja, jotta ne pystyvät toimimaan ympäristölämpötilan vaihteluvälillä – 20 °C:sta +70 °C:een.

Ajoneuvon kierroslukumittarin avulla kuljettaja pystyy valitsemaan ajo-olosuhteisiin sopivat kaasu- ja vaihteistoasetukset, sillä pitkäaikainen käyttö suurilla nopeuksilla voi aiheuttaa riittämättömän voitelun, joka vaikuttaa moottoriin. Sen avulla kuljettaja voi estää moottorin alaosien, kuten jousitettujen venttiilien, nopeuskapasiteetin ylittymisen ja ylikuumenemisen, mikä aiheuttaa tarpeetonta kulumista tai pysyviä vaurioita ja jopa moottorin rikkoutumisen.

Käyttökohteet

Seuraavat ovat kierroslukumittareiden tärkeimmät käyttöalueet:

• Autot, lentokoneet, kuorma-autot, traktorit, junat ja kevyet raideliikennevälineet
• Laserinstrumentit
• Lääketieteelliset sovellukset
• Analoginen äänitallennus
• Lukuisia konetyyppejä ja käyttövoimakoneistoja
• Liikennöintinopeuden ja liikennemäärän arvioimiseksi.