Zastosowania czujnika momentu obrotowego dynamicznego

Czujniki momentu obrotowego dynamicznego wykorzystują zasadę pomiaru opartą na odkształceniu elektrycznym, przekształcając odkształcenia spowodowane momentem obrotowym w sygnały elektryczne, umożliwiając tym samym dokładny pomiar momentu obrotowego w obracającym się sprzęcie napędowym.

A czujnik momentu obrotowego dynamicznego , znany również jako czujnik momentu obrotowego lub bezstykowy czujnik momentu obrotowego, jest precyzyjnym urządzeniem służącym do pomiaru momentu obrotowego, prędkości obrotowej i mocy mechanicznej obracającego się sprzętu napędowego. Zastosowania obejmują testowanie sprzętu napędowego takiego jak silniki elektryczne, silniki spalinowe i silniki odrzutowe; pomiary momentu obrotowego i mocy wentylatorów, pomp, przekładni, kluczy dynamometrycznych; a także obszary takie jak lokomotywy kolejowe, samochody, statki, maszyny górnicze, systemy oczyszczania ścieków, produkcja wiskozymetrów oraz przemysł procesowy.

Ten czujnik wykorzystuje technologię elektrycznego pomiaru odkształceń tensometrycznych, przekształcając odkształcenie skrętne w sygnały elektryczne poprzez mostek tensometryczny składający się z wału sprężystego oraz wyprowadzając sygnały częstotliwościowe po konwersji ciśnienia na częstotliwość. Zakres pomiarowy obejmuje standardowy zakres 0–10 000 Nm i może być dostosowany nawet do 200 000 Nm, przy błędzie mniejszym niż 0,2% F.S. Obsługuje pomiary momentu obrotowego statycznego i dynamicznego, a sygnały wyjściowe obejmują częstotliwość, prąd, napięcie oraz wielkości cyfrowe. Charakteryzuje się brakiem potrzeby korekty zera, silną odpornością na zakłócenia oraz kompaktowymi wymiarami. Do podstawowych typów technologii należą: tensometryczny, różnicowo-fazowy oraz magnetoelastyczny.

Podczas instalacji należy unikać silnych zakłóceń elektromagnetycznych, a temperatura otoczenia powinna być utrzymywana w zakresie 0–60°C. Konserwacja wymaga rocznej smarowania, zalecane jest stosowanie sprzęgieł sztywnych/elastycznych z wpustem, aby poprawić dokładność pomiaru.

Zasada działania
Główną zasadą działania czujnik momentu obrotowego dynamicznego opiera się na technologii pomiaru odkształceń elektrycznych. Gdy komponenty mechaniczne (takie jak wały) są poddawane momentowi obrotowemu, ulegają niewielkiemu odkształceniom, które powodują zmiany oporu tensometrów. Tensometry są zazwyczaj przymocowane do wału skrętnego czujnika i mogą bezpośrednio mierzyć moment obrotowy wału. Proces wygląda następująco:
- Wykrywanie przez tensometry: Czujnik zawiera jeden lub więcej tensometrów połączonych w mostek (np. mostek Wheatstone'a), który potrafi dokładnie wykrywać zmiany oporu spowodowane momentem obrotowym.
- Konwersja sygnału: Zmiany oporu są konwertowane na odpowiednie sygnały napięciowe. Następnie sygnały te są wzmacniane, filtrowane i przetwarzane w celu uzyskania sygnału elektrycznego proporcjonalnego do momentu obrotowego.
- Wyprowadzenie sygnału: Sygnał wyjściowy może przyjmować różne formy, takie jak częstotliwość, prąd lub napięcie, cechuje się wysoką dokładnością, dobrą stabilnością oraz silną odpornością na zakłócenia.

Składniki konstrukcji
Dynamiczne czujniki momentu obrotowego składają się głównie z następujących części:
- Element pomiarowy: To podstawowa część czujnika, zazwyczaj wykonana z materiałów o wysokiej sprężystości i dużej wytrzymałości, które mogą wytrzymać znaczne naprężenia bez trwałej deformacji.
- Jednostka przetwarzania sygnału: Obejmuje wzmacniacz sygnału, filtr oraz konwerter analogowo-cyfrowy, które przetwarzają słabe sygnały pochodzące z tensometrów.
- Moduł transmisji danych: Przesyła przetworzone sygnały do urządzeń wyświetlających lub rejestrujących.

Zastosowania
Czujnik momentu obrotowego dynamicznego s są powszechnie stosowane do pomiaru momentu obrotowego i mocy w obracającym się sprzęcie silnikowym, takim jak silniki elektryczne, silniki spalinowe i silniki spalinowe o zapłonie iskrowym. Nadają się do wielu dziedzin, w tym motoryzacji, żeglugi, maszyn górniczych oraz systemów oczyszczania ścieków. Odgrywają również istotną rolę w przemyśle przetwórczym i procesowym, przyczyniając się do poprawy efektywności i wydajności urządzeń.

Na podstawie powyższego wprowadzenia do zasad i struktur jasne jest, że czujniki momentu obrotowego odgrywają istotną rolę w przemyśle nowoczesnym i mają szerokie zastosowanie.