Cos’è un tachimetro?

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Un tachimetro è un dispositivo sensore utilizzato per misurare la velocità di rotazione di un oggetto come l’albero del motore in un’automobile, ed è solitamente limitato a strumenti meccanici o elettrici. Questo dispositivo indica i giri al minuto (RPM) compiuti dall’oggetto.

Il dispositivo comprende un quadrante, un ago per indicare la lettura corrente, e marcature per indicare livelli sicuri e pericolosi. La parola deriva dal greco ‘tachos’ che significa velocità e ‘metron’ che significa misura, quindi tachimetro e tachimetro sono diventati intercambiabili ed essenzialmente entrambi misurano la velocità.

Storicamente, i primi tachimetri meccanici furono progettati sulla base della misurazione della forza centrifuga: una forza inerziale diretta lontano da un asse di rotazione che agisce su tutti gli oggetti visti da un quadro di riferimento rotante. Nel 1817, è stato adattato per essere utilizzato per misurare la velocità delle macchine e dal 1840, è stato prevalentemente utilizzato per misurare la velocità dei veicoli; in particolare le locomotive.

I tachimetri avanzati hanno nuovi usi. Per esempio, in campo medico, un ematometro posto in un’arteria o in una vena può stimare il tasso di flusso sanguigno dalla velocità di rotazione della turbina. Le letture possono essere utilizzate per diagnosticare problemi circolatori come arterie intasate.

Tipi di tachimetri

I tipi di tachimetri che si trovano comunemente sono:

• Tachimetri analogici – Composti da un ago e un’interfaccia tipo quadrante. Non hanno la possibilità di memorizzare le letture e non possono calcolare dettagli come la media e la deviazione. Qui, la velocità è convertita in tensione attraverso l’uso di un convertitore esterno da frequenza a tensione. Questa tensione viene poi visualizzata da un voltmetro analogico.
• Tachimetri digitali – Composti da un display LCD o LED e una memoria per la memorizzazione. Possono eseguire operazioni statistiche e sono adatti per la misurazione e il monitoraggio di precisione di qualsiasi tipo di quantità basata sul tempo. I tachimetri digitali sono più comuni oggigiorno e forniscono letture numeriche invece di usare quadranti e aghi.
• Tachimetri a contatto e senza contatto – Il tipo a contatto è in contatto con l’albero rotante e usa un encoder ottico o un sensore magnetico. Il tipo senza contatto è ideale per applicazioni che sono mobili, e utilizza un laser o un disco ottico. Entrambi questi tipi sono metodi di acquisizione dei dati.
• Tachimetri a tempo e a frequenza – Entrambi sono basati su metodi di misurazione. Il dispositivo di misurazione del tempo calcola la velocità misurando l’intervallo di tempo tra gli impulsi in arrivo; mentre, il dispositivo di misurazione della frequenza calcola la velocità misurando la frequenza degli impulsi in arrivo. I tachimetri a tempo sono ideali per le misure di bassa velocità e i tachimetri a frequenza sono ideali per le misure di alta velocità.

Principio di funzionamento

Il principio di funzionamento di un tachimetro elettronico è abbastanza semplice. Il sistema di accensione fa scattare un impulso di tensione all’uscita della parte elettromeccanica del tachimetro ogni volta che la candela si accende. La parte elettromeccanica risponde alla tensione media della serie di impulsi e mostra che la tensione media del treno di impulsi è proporzionale alla velocità del motore. Il segnale dalla testa di percezione è trasmesso da un cavo standard a doppio schermo all’indicatore.

I tachimetri sono compensati in temperatura per essere in grado di gestire le operazioni in una gamma di temperatura ambiente da – 20 a +70°C (da -4 a +158°F).

Il tachimetro in un veicolo consente al conducente di selezionare le impostazioni dell’acceleratore e del cambio adatte alle condizioni di guida, poiché l’uso prolungato a velocità elevate può causare una lubrificazione insufficiente che influenzerà il motore. Permette al guidatore di prevenire il superamento della capacità di velocità delle sottoparti come le valvole a molla del motore, e il surriscaldamento, causando così un’inutile usura o danni permanenti e persino il fallimento dei motori.

Applicazioni

Le seguenti sono le principali aree di applicazione dei tachimetri:

• Automobili, aerei, camion, trattori, treni e veicoli ferroviari leggeri
• Strumenti laser
• Applicazioni mediche
• Registrazione audio analogica
• Numerosi tipi di macchinari e prime movers
• Per valutare la velocità e il volume del traffico.