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应变电测技术中扭矩传感器的使用说明

时间:2021-09-10 点击次数:

目前工业制造行业比较成熟的扭矩测试方法是应变电测技术。它具有精度高、频响快、可靠性好、使用寿命长的优点。用应变胶将特殊的扭转应变片粘贴在被测弹性轴上,形成应变桥。如果向应变桥提供工作电源,可以测试弹性轴扭转的电信号。这是扭矩传感器的基本模式。(见图2)但在旋转动力传递系统中,最棘手的问题是旋转体上应变桥的桥压输入和检测到的应变信号输出如何在旋转部分和静止部分之间可靠传输,通常由导电滑环完成。

由于导电滑环属于摩擦接触,因此不可避免地会发生磨损和发热,从而限制了旋转轴的转速和导电滑环的使用寿命。由于接触不可靠,信号波动,测量误差大,甚至测量不成功。为了克服导电滑环的缺陷,另一种方法是采用无线电遥测的方法:在旋转轴上放大扭矩应变信号,将V/F转换成频率信号,通过载波调制无线电发射从旋转轴发射到轴外,然后通过无线电接收获得旋转轴扭转的信号。

旋转轴上的能源供应是固定在旋转轴上的电池。这种方法是遥测扭矩仪。遥测扭矩仪的成功在于克服了电滑环的两个缺点,但也有三个缺点。第一,容易受到使用现场电磁波的干扰;第二,因为是电池供电,只能短期使用。第三,由于旋转轴附着结构,高速时容易造成动平衡。更加突出的是小量程和小直径轴。数字扭矩传感器吸收了上述方法的优点,克服了其缺陷。在应变传感器的基础上,设计了两组旋转变压器,实现了能源和信号的非接触传输。并且扭矩信号的传递与是否旋转无关,与转速、旋转方向无关。

1.它不仅可以测量静态扭矩,还可以测量旋转扭矩。

2.检测精度高,稳定性好;抗干扰能力强。

3.体积小,重量轻,安装结构多样,安装使用方便。

4.不需要反复调零连续测量,也不需要反复调零。

5.无导电环等磨损件,可高速长时间运行。

6.传感器输出的高电平频率信号可以直接发送到计算机处理。

测量原理:

用应变胶将特殊的测扭应变片粘贴在被测弹性轴上,形成应变桥,并向应变桥提供电源,测量弹性轴扭转的电信号。压/频转换成与扭应成正比的频率信号,成正比的频率信号。该系统的能源输入和信号输出由两组带间隙的特殊环形变压器承担,实现了无接触能源和信号传输功能。(虚线中旋转部分)。

将特殊的测扭应片粘贴在特殊的弹性轴上,形成变桥,即基础扭矩传感器。

固定在轴上:

(1)能源环形变压器的次级线圈;

(2)信号环形变压器的初级线圈;

(3)轴上印刷电路板,包括整流稳定电源、仪表放大电路、V/F变换电路和信号输出电路。

固定在传感器外壳上:

(1)激磁电路;

(2)能源环形变压器的初级线圈(输入);

(3)信号环形变压器的次级线圈(输出);

(4)信号处理电路。

适用范围:

1.检测发电机、电机、内燃机等旋转动力设备的输出扭矩和功率。

2.检测减速器、风扇、泵、搅拌机、卷扬机、螺旋桨、钻井机械等设备的负载扭矩和输入功率。

3.检测各种机械加工中心和自动机床的扭矩。

4.各种旋转动力设备系统传递的扭矩和效率。

5.在检测扭矩的同时,可以检测转速和轴向力。

6.可用于制造粘度计、电动(气动、液力)扭矩扳手。

使用说明:

1.使用两组联轴器在动力源和负载之间安装传感器。

2.建议使用柔性、弹性或万向节联轴器,以确保同心度小于0.1毫米。

3.动力和负载设备必须固定可靠,以避免振动。

4.将本传感器的基座与设备的基座固定可靠,中心高须垫适当避免弯矩。

安装方式:

1.如果要求传动系统的轴向不因安装传感器而加长,则可以使用智能联轴器——它不仅可以检测扭矩,还可以承担联轴器的功能。也就是具有检测功能的联轴器。

2.当被测传动系统不允许加长但可以拆卸时,可以使用套装扭矩传感器套在被测轴上进行测试。

3.当被测传动系统不允许加长或拆卸时,可以使用现场组装的卡式扭矩传感器。将轴的两侧卡在轴上进行测试。可长期监测,也可短期检测。类似于电流钳形表。

4.当一些测试系统既有扭矩又有轴向力时,可以使用扭矩转速轴向力三参数传感器;它不仅可以避免轴向力对扭矩测试的干扰,还可以测量轴向力的信号。

5.无轴承扭矩传感器可用于高速或超高速测试。

6.如果被测系统不旋转,可以使用扭矩传感器。

7.如果被测系统的最大值为5nm-10nm,则可以使用小量程扭矩传感器

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