我在工作中遇见过类似的问题。
原来我在一家玻璃制造企业工作时,企业里有玻璃纤维工段,里面有玻璃纤维抽丝车间,有织布车间,有玻璃钢车间等等。
在玻璃纤维抽丝车间,把玻璃球熔融到近1000度,让玻璃液从白金孔板中流出,然后用高速旋转的抽丝机滚筒上抽绕成玻璃纤维。玻璃纤维的直径在数微米级别。
由于玻璃纤维是绕制在滚筒上的,因此滚筒的选择转速非常重要,它决定了玻璃纤维的直径,以及玻璃纤维绕制方向。这些都与后续的织玻璃纤维布有很大的关系。
为此,工艺中需要观察滚筒表面的状况。
但滚筒是以每分钟3000多转的转速高速运行,如何观察?
某日,来了几位德国工程师,他们带来一台仪器,能发出断续的蓝色强光,然后调节闪光频率,就可以从屏幕中看到玻璃纤维滚筒缓慢地旋转运动。经过调节,可以让屏幕中的玻璃纤维滚筒视觉效果非常缓慢地正向旋转运动、停止运动,或者反方向旋转运动。由此可以实现玻璃丝绕制全方位的观察。
后来我们知道了,这就是频闪观察仪。
由于德国人带来的并非专门用于玻璃纤维滚筒的频闪仪,因此不是很好用。德国人走后,我们开始在国内试图采购,发现所有的产品都不适用玻璃抽丝。最后,我们自己研发了玻璃纤维绕制专用频闪仪。
显见,用频闪仪观察旋转物体的选择方向是很容易的事情。
下图是实用频闪仪产品:
所谓频闪仪,其实就是射出一股强光,且射强光的频率恰好被测对象的转速,于是从频闪仪的液晶显示器中就能看到对象的转速参数。
但我们需要从频闪仪的显示器中看到玻璃纤维滚筒的表面状况,以及它的转速参数。所以我们自制了专用于玻璃纤维抽丝机的频闪仪,解决了这个问题。
从专用频闪仪屏幕中就能看见固定不动的玻璃纤维滚筒表面状况。略微调节频闪频率后,就能让视频中的玻璃滚筒向前或者向后缓慢旋转,由此可以观察滚筒全方位的表面状况。例如频闪频率略低于滚筒频率,就能看见滚筒缓慢地正转,并且能看到滚筒360度的全方位情况;如果频闪频率略高于滚筒频率,则看见滚筒缓慢地反转,同样也能看到滚筒360度的全方位情况。
利用这个原理,我把这个问题作为学生毕设的课题,让学生制作了带显示器的频闪仪,来观察转速达5000转的高速物体表面状况,以及判断旋转物体的旋转方向和转速数据,还可以录像,记录一段被测物体的表面状况的视觉纪录。
最后,回答题主的问题:
对于高速旋转的某物体,想用肉眼看它的旋转方向,是完全不可能的。
我观察过一台水泵电机。这台水泵电机的功率是17kW,极数为2极,转速为2980转/分,即每秒钟近50转。电机通过联轴器与水泵相接。
我试图用某种方法来判断出电机的旋转方向。我试着往电机联轴器上撒灰尘,撒小土块看落点方向,用手电筒照射等等,一切方法都用尽了,根本就无法判断联轴器的旋转方向。
所以,题主想用肉眼判断出高速旋转物体的旋转方向,是不可能的。