יישומים של חיישן מומנט דינמי

חיישני מומנט דינמיים משתמשים עיקרון מדידת מתח חשמלי כדי להמיר את העיוות שנגרם על ידי מומנט לסיגנלים חשמליים, ובכך לאפשר מדידה מדויקת של מומנט בציוד כוח מסתובב.

א חיישן כוח טורק דינמי , הידוע גם כחיישן מומנט או חיישן מומנט ללא מגע, הוא מכשיר מדידה המודד את מומנט הסיבוב, מהירות הסיבוב והכוח המכני של ציוד סיבובי. השימושים שלו כוללים בדיקות של ציוד כוח מסתובב כגון מנועים, מנועי קיטור ומנועי בעירה פנימית; בדיקות מומנט וכוח של מאווררים, משאבות, תיבות הילוכים ומפתחות מומנט; וכן תחומים כמו רכבות, כלי רכב, ספינות, ציוד כרייה, מערכות לטיפול בשפכים, ייצור ויסקוזימטרים ותעשייה תהליכית.

חיישן זה משתמש בטכנולוגיית מדידה חשמלית של גייג' מתח, הממירה את מתח הפיתול לסוגנאות חשמליות באמצעות גשר מתח ש מורכב מציר אלסטי, ופולט סוגנאות תדר לאחר המרה מתוחלת לתדר. טווח המדידה כולל טווח סטנדרטי של 0–10,000 נמ שניתן להתאים אישית עד 200,000 נמ, עם שגיאה של פחות מ-0.2% מהטווח המלא. הוא תומך במדידת מומנט סיבוב סטטית ודינמית, והסוגנאות הפלט כוללות תדר, זרם, מתח וכמויות דיגיטליות. לחיישן אין צורך בסגירת אפס, יש לו יכולת עמידה חזקה בהפרעות וגודל קומפקטי. סוגי הטכנולוגיה המרכזיים כוללים טיפוס מתח, טיפוס הפרש פאזה וטיפוס מגנטי-אלסטי.

במהלך ההתקנה יש להימנע מהתערבות אלקטרומגנטית חזקה, וטמפרטורת הסביבה צריכה להישמר בטווח של 0–60° צלזיוס. התפעול דורש שימון שנתי, והשימוש במחברים קשיחים/גמישים מומלץ כדי לשפר את דיוק המדידה.

עקרון פעולה
העיקרון המרכזי של חיישן כוח טורק דינמי מבוסס על טכנולוגיית מדידה חשמלית של מתיחה. כאשר רכיבים מכניים (כגון צירים) נתונים תחת מומנט, הם עוברים עיוות קל, מה שגורם לשינויים בהתנגדות של חיישני המתיחה. חיישני המתיחה מוצבים בדרך כלל על ציר הסיבוב של החיישן ויכולים למדוד ישירות את מומנט הציר. התהליך הוא כדלקמן:
- זיהוי באמצעות חיישן מתיחה: החיישן מכיל חיישן מתיחה אחד או יותר, המחוברים במעגל גשר (כגון גשר ווטסטון) המסוגל לגבות באופן מדויק שינויים בהתנגדות הנגרמים ממומנט.
- המרת אות: שינויים בהתנגדות מומרת לסיגנלי מתח מתאימים. סיגנלים אלו מאופזרים, מסוננים ועובדים לעיבוד כדי להפיק אות חשמלי היחסי למומנט.
- פלט אות: אות הפלט יכול לבוא בצורות שונות, כגון תדר, זרם או מתח, ומתאפיין בדיוק גבוה, יציבות טובה ויכולת עמידה חזקה בהפרעות.

רכיבי מבנה
חיישני טורק דינמיים מורכבים בעיקר מהחלקים הבאים:
- אלמנט חיישן: זהו החלק המרכזי של החיישן, שעשוי לרוב מחומרים בעלי אלסטיות גבוהה ועמידות גבוהה, המסוגל withstand עומסים משמעותיים מבלי להיתרצע באופן קבוע.
- יחידת עיבוד אותות: כוללת מגבר אותות, פילטר ומשדר אנלוגי-לדיגיטלי, אשר מעבדים את האותות החלשים שיוצאות ממאזני המתח.
- מודול העברת נתונים: מעביר את האותות המעובדים אל ציוד תצוגה או הקלטה.

יישומים
חיישן כוח טורק דינמי משמשים בצורה רחבה לזיהוי טורק והספק בציוד כוח מסתובב כגון מנועים חשמליים, מנועים ומנועי בעירה פנימית. הם מתאימים לתחומים רבים, כולל תעשיית הרכב, ימית, מכונות כרייה ומערכות טיפול בשפכים. בנוסף, הם משחקים תפקיד חשוב בתעשייה ובתהליכים תעשייתיים, ועוזרים לשפר את היעילות והביצועים של הציוד.

מההצגה של עקרונות ומבנים לעיל, ברור שחיישני מומנט דינמיים מהווים חלק חשוב בתעשייה המודרנית ויש להם יישומים רבים.