Applicazioni del sensore di coppia dinamica

I sensori di coppia dinamica utilizzano il principio della misurazione elettrica della deformazione per convertire la deformazione causata dalla coppia in segnali elettrici, consentendo così una misurazione accurata della coppia nelle apparecchiature con potenza rotante.

A sensore di coppia dinamica , noto anche come sensore di coppia o sensore di coppia senza contatto, è uno strumento di precisione utilizzato per misurare la coppia, la velocità di rotazione e la potenza meccanica di apparecchiature rotanti. Le sue applicazioni comprendono il collaudo di apparecchiature rotanti come motori elettrici, motori a combustione interna; il test di coppia e potenza di ventilatori, pompe, cambi, e chiavi dinamometriche; nonché settori come locomotive ferroviarie, automobili, navi, macchinari minerari, sistemi di trattamento delle acque reflue, produzione di viscosimetri e industrie di processo.

Questo sensore utilizza la tecnologia di misurazione elettrica a estensimetri, convertendo la deformazione torsionale in segnali elettrici attraverso un ponte a estensimetri composto da un albero elastico, ed emette segnali di frequenza dopo la conversione pressione-frequenza. Il campo di misura copre un intervallo standard da 0 a 10.000 Nm ed è personalizzabile fino a 200.000 Nm, con un errore inferiore allo 0,2% F.S. Supporta misurazioni di coppia statiche e dinamiche, e i segnali di uscita includono frequenza, corrente, tensione e grandezze digitali. Presenta l'assenza di necessità di regolazione dello zero, elevate capacità anti-interferenza e dimensioni compatte. I tipi principali di tecnologia includono il tipo a estensimetri, il tipo a differenza di fase e il tipo magnetoelastico.

Durante l'installazione, è necessario evitare forti interferenze elettromagnetiche, e la temperatura ambiente deve essere mantenuta tra 0 e 60°C. La manutenzione richiede una lubrificazione annuale, ed è consigliato l'uso di giunti a perno rigidi/flessibili per migliorare la precisione delle misurazioni.

Principio di funzionamento
Il principio fondamentale della sensore di coppia dinamica si basa sulla tecnologia di misurazione elettrica della deformazione. Quando componenti meccanici (come alberi) sono soggetti a coppia, subiscono una leggera deformazione, che provoca variazioni nella resistenza degli estensimetri. Gli estensimetri sono solitamente applicati sull'albero di torsione del sensore e possono misurare direttamente la coppia dell'albero. Il processo è il seguente:
- Rilevamento con estensimetri: il sensore contiene uno o più estensimetri, collegati in un circuito a ponte (ad esempio un ponte di Wheatstone), in grado di rilevare con precisione le variazioni di resistenza causate dalla coppia.
- Conversione del segnale: le variazioni di resistenza vengono convertite in segnali di tensione corrispondenti. Questi segnali vengono quindi amplificati, filtrati ed elaborati per produrre un segnale elettrico proporzionale alla coppia.
- Uscita del segnale: il segnale in uscita può assumere diverse forme, come frequenza, corrente o tensione, ed è caratterizzato da elevata precisione, buona stabilità e forte capacità anti-interferenza.

Componenti strutturali
I sensori di coppia dinamici sono composti principalmente dalle seguenti parti:
- Elemento sensibile: questa è la parte centrale del sensore, realizzata tipicamente in materiali ad alta elasticità e elevata resistenza, in grado di sopportare sollecitazioni significative senza deformazioni permanenti.
- Unità di elaborazione del segnale: comprende un amplificatore di segnale, un filtro e un convertitore analogico-digitale, che elaborano i segnali deboli provenienti dagli estensimetri.
- Modulo di trasmissione dati: trasmette i segnali elaborati a dispositivi di visualizzazione o registrazione.

Applicazioni
Sensore di coppia dinamica sono ampiamente utilizzati per il rilevamento della coppia e della potenza in apparecchiature rotanti come motori elettrici, motori termici e motori a combustione interna. Sono adatti a diversi settori, tra cui automotive, marino, macchinari per l'estrazione mineraria e sistemi di trattamento delle acque reflue. Rivestono inoltre un ruolo importante nelle industrie industriali e di processo, contribuendo a migliorare l'efficienza e le prestazioni delle apparecchiature.

Dalla precedente introduzione di principi e strutture, è chiaro che i sensori di coppia dinamici sono significativi nell'industria moderna e hanno ampie applicazioni.