Pyörimisnopeudenmittari

Pyörimisnopeus on kappaleen pyörimisliikkeen nopeus, eli kuinka nopeasti kappale kiertyy aksinsa ympäri. Se mitataan kulmanopeutena, jonka magnitudia käytetään yleisesti kuvaamaan nopeutta. Yleisiä mittayksiköitä ovat rad/s (radians per second) ja rpm (revoluutioita/minuutti). Pyörimisnopeus kuvaa suuruutta, mutta sen suunta määritellään kiertymissunata hallitsevan akselin suunnan mukaan.

Peruslaskentaa varten kulmanopeus ω määritellään ω = dθ/dt, missä θ on kulma ja t aika. Taajuus f (hertseinä) liittyy kulmanopeuteen muotoa f = ω/(2π). Kiertojen määrä aikayksikkössä, rpm, liittyy taajuuteen kaavalla n = 60 f. Kiertoaika T saadaan kaavalla T = 1/f = 2π/ω. Näin ollen rpm ja rad/s ovat toisiinsa kytkettyjä muotoja sameasta pyörimisnopeudesta.

Kulmanopeus on vektori, jonka suunta määräytyy kiertymissuuntaisen akselin mukaan: oikean käden säännön mukaan kulmanopeus osoittaa sen akselin suunnan. Suuruus ja suunta yhdessä määrittävät kokonaispinon pyörimisliikkeestä. Mikäli nopeus ei ole vakio, puhutaan kulmanopeuden muutoksesta eli kulmanopeuden muutoksesta, jota kuvaa kulmanopeuden kiihtyvyys α = dω/dt.

Mittaukseen käytetään laitteita kuten tachometreita, optisia enkoodereita ja Hall-sensoritekniikkaa. Pyörimisnopeutta seurataan laajasti moottoreissa, tuuliturbiineissa, kiintolevyissä ja monissa teollisissa järjestelmissä, joissa on tärkeää hallita tai mitata pyörivää liikettä.