Vad är en varvräknare?

Bildkrediter: Panuwatccn/.com

En varvräknare är en sensorenhet som används för att mäta rotationshastigheten hos ett objekt, t.ex. motoraxeln i en bil, och är vanligtvis begränsad till mekaniska eller elektriska instrument. Denna anordning anger de varv per minut (RPM) som objektet utför.

Anordningen består av en urtavla, en nål för att ange den aktuella avläsningen och markeringar för att ange säkra och farliga nivåer. Ordet kommer från grekiskans ”tachos” som betyder hastighet och ”metron” som betyder mätning, så varvräknare och hastighetsmätare har blivit utbytbara och i huvudsak mäter båda hastigheten.

Historiskt sett utformades de första mekaniska varvräknarna baserat på mätning av centrifugalkraften: en tröghetskraft som riktar sig bort från en rotationsaxel och som verkar på alla objekt som betraktas från en roterande referensram. År 1817 anpassades den för att användas för att mäta maskiners hastighet och sedan 1840 har den huvudsakligen använts för att mäta fordonens hastighet, särskilt lokomotiv.

Avancerade takometrar har nya användningsområden. På det medicinska området kan t.ex. en hematachometer som placeras i en artär eller ven uppskatta blodflödeshastigheten utifrån den hastighet med vilken turbinen snurrar. Avläsningarna kan användas för att diagnostisera cirkulationsproblem som tilltäppta artärer.

Typer av takometrar

De typer av takometrar som vanligen förekommer är:

• Analoga takometrar – Består av ett gränssnitt av typ nål och urtavla. De har ingen möjlighet att lagra mätvärden och kan inte beräkna detaljer som t.ex. medelvärde och avvikelse. Här omvandlas hastigheten till spänning med hjälp av en extern frekvens- till spänningsomvandlare. Spänningen visas sedan av en analog voltmeter.
• Digitala varvräknare – Består av en LCD- eller LED-avläsning och ett minne för lagring. Dessa kan utföra statistiska operationer och är lämpliga för precisionsmätning och övervakning av alla typer av tidsbaserade storheter. Digitala takometrar är vanligare nuförtiden och de ger numeriska avläsningar i stället för att använda rattar och nålar.
• Kontakt- och kontaktlösa takometrar – Kontakttypen är i kontakt med den roterande axeln och använder en optisk kodare ot magnetisk sensor. Den beröringsfria typen är idealisk för applikationer som är mobila och använder en laser eller optisk skiva. Båda dessa typer är datainsamlingsmetoder.
• Tachometrar med tids- och frekvensmätning – Båda dessa är baserade på mätmetoder. Tidsmätningsanordningen beräknar hastigheten genom att mäta tidsintervallet mellan de inkommande pulserna, medan frekvensmätningsanordningen beräknar hastigheten genom att mäta frekvensen av de inkommande pulserna. Tidsmätande takometrar är idealiska för mätningar av låga hastigheter och frekvensmätande takometrar är idealiska för mätningar av höga hastigheter.

Arbetsprincip

Arbetsprincipen för en elektronisk takometer är ganska enkel. Tändsystemet utlöser en spänningsimpuls vid utgången av den elektromekaniska delen av färdmätaren varje gång tändstiftet tänds. Den elektromekaniska delen reagerar på den genomsnittliga spänningen i serien av pulser och visar att den genomsnittliga spänningen i pulsserien är proportionell mot motorns varvtal. Signalen från uppfattningshuvudet överförs via en standard dubbelskärmad kabel till indikatorn.

Tachometrarna är temperaturkompenserade för att kunna hantera drift i ett omgivningstemperaturintervall på -20 till +70°C (-4 till +158°F).

Tachometern i ett fordon gör det möjligt för föraren att välja lämpliga gas- och växelinställningar för körförhållandena, eftersom långvarig användning i höga hastigheter kan leda till otillräcklig smörjning, vilket påverkar motorn. Den gör det möjligt för föraren att förhindra att underdelar som t.ex. motorns fjäderindragna ventiler överskrider hastighetskapaciteten och överhettning, vilket leder till onödigt slitage eller permanenta skador och till och med motorhaveri.

Användningsområden

Nedan följer de viktigaste tillämpningsområdena för varvräknare:

• Automobiler, flygplan, lastbilar, traktorer, tåg och lätta spårfordon
• Laserinstrument
• Medicinska tillämpningar
• Analog ljudinspelning
• Numera typer av maskiner och drivmaskiner
• För att uppskatta trafikhastighet och trafikvolym.