デジタルタコメータとは
デジタルタコメータとは、産業機器でエンジンやモーターなどの回転数を読み取り、デジタル表示する装置です。
身近な例では、自動車に搭載されているタコメータがあります。自動車のタコメータは、エンジンの回転数を計測します。また、回転数とは、物体の回転運動の早さを表すものです。例えば、物体が1分間にN回だけ回転するとき、回転速度はN (rpm) と表記します。
rpmは「rotations per minute」または「revolutions per minute」の略です。rpm以外にmin-1と表記する場合もありますが、どちらも1分間あたりの回転回数を示しています。
デジタルタコメータの使用用途
デジタルタコメータは、様々な産業用機械の点検、メンテナンスの場面で使用されます。機械の運転状況を監視するために、常時計測されている場合もあります。研究開発の分野では、実験設備の回転数の測定にも用いられています。
私たちの日常生活の例では、車のタコメータが挙げられます。車にはデジタルタコメータだけでなく、アナログのタコメータも採用されるケースが多いです。アナログのタコメータの方が、デジタルタオメータよりも使いやすい点が、理由として挙げられます。
デジタルのタコメータは、目標のスピードを維持する場合に使いやすいと言われています。一方で、アナログのタコメータは、目標のスピードに調整する場合に使いやすいです。理由として、アナログの針の動きの速さから、速度変化の割合も感じ取ることができることが挙げられます。
MT車の場合は、エンジン限界回転数を超えないでシフトアップするために使われていました。近年は、AT車が大半となっており、自動車の状態の確認や燃費効率の良い運転をするために使用されます。
デジタルタコメータの原理
デジタルタコメータには、接触型と非接触型があり、それぞれ原理が異なります。
1. 接触型のデジタルコメータ
接触式は測定対象の回転軸に、デジタルタコメータの測定用の回転軸を直接接触し回すことで、回転数を測定します。接触させるには、対象となる回転軸の端面に接触させる方法と、回転軸の側面に接触させる方法があります。
- 回転軸の端面に接触させる方法
デジタルタコメータの回転軸は、測定対象の回転軸と同じ回転数で回り、そのまま測定値を読み取ることができます。 - 回転軸の側面に接触させる方法
測定対象の回転軸とデジタルタコメータの回転軸は同じ回転数で回転しません。それぞれの直径の違いから、回転数の割合の関係を求める必要があります。
2. 非接触型のデジタルコメータ
非接触型の場合は電磁式、光電式があります。
- 電磁式
測定軸の一部に着磁させ、デジタルタコメータの電磁式センサーを測定軸に近づけた際の磁界変化を変換して回転数を検知します。 - 光電式
測定軸に反射マークを設置し、デジタルタコメータから赤色可視光をその反射マークに向けて、反射された光を受光素子で受けアンプで増幅し回転数を計測します。
デジタルコメータのその他情報
切削加工機械での注意
エンドミルなどの切削加工を行う工具には、推奨切削速度というものがあります。その工具である材質のものを加工するために推奨される切削速度であり、工具や被削材の種類によって設定されています。
この推奨切削速度から、工作機械の回転数を設定する際は、工具径を使った計算が必要です。同じ推奨回転速度を得るためには、工具径が小さい工具ほど、高速で回転させなければなりません。この際に、加工機の能力を超えていないか確認します。
また、この計算をする際は、長さの単位にも注意が必要です。工具径は通常単位としてmm (ミリメートル) を使いますが、切削速度はm/minと、1分間あたりの加工長さをm (メートル) で表記しています。
参考文献
https://metoree.com/categories/tachometer/
https://www.onosokki.co.jp/HP-WK/products/category/h_revo.htm
https://car-moby.jp/article/car-life/automobile-inspection-maintenance/tachometer/
https://www.goobike.com/magazine/maintenance/attachment/3/
https://www.webcartop.jp/2018/07/252840/