Aplicații ale senzorului de cuplu dinamic

Senzorii de cuplu dinamic utilizează principiul măsurării electrice a deformației pentru a transforma deformarea cauzată de cuplu în semnale electrice, permițând astfel măsurarea precisă a cuplului în echipamentele aflate în mișcare de rotație.

A senzor de cuplu dinamic , cunoscut și sub numele de senzor de cuplu sau senzor de cuplu fără contact, este un instrument de precizie utilizat pentru măsurarea cuplului, vitezei de rotație și a puterii mecanice a echipamentelor aflate în mișcare de rotație. Aplicațiile sale includ testarea echipamentelor aflate în mișcare de rotație, cum ar fi motoare electrice, motoare termice și motoare cu ardere internă; testarea cuplului și a puterii pentru ventilatoare, pompe, cutii de viteze și chei dinamometrice; precum și domenii precum locomotivele feroviare, automobilele, navele, utilajele miniere, sistemele de tratare a apelor uzate, fabricarea vâscozimetrelor și industria proceselor.

Acest senzor utilizează tehnologia de măsurare electrică cu extensometre, convertind deformarea torsională în semnale electrice printr-un punte de extensometre compusă dintr-un arbore elastic, și emite semnale de frecvență după conversia presiune-frecvență. Gama de măsurare acoperă o gamă standard de 0–10.000 Nm și poate fi personalizată până la 200.000 Nm, având o eroare mai mică de 0,2% F.S. Suportă atât măsurători statice, cât și dinamice de cuplu, iar semnalele de ieșire includ frecvență, curent, tensiune și mărimi digitale. Prezintă avantajele lipsei necesității ajustării la zero, a unei rezistențe mari la interferențe și a dimensiunilor compacte. Tipurile principale de tehnologie includ tipul cu extensometru, tipul cu diferență de fază și tipul magnetoelastic.

În timpul instalării, este necesar să se evite interferențele electromagnetice puternice, iar temperatura ambiantă trebuie menținută între 0–60°C. Întreținerea necesită ungere anuală, iar utilizarea cuplajelor rigide/flexibile cu bolț este recomandată pentru a îmbunătăți precizia măsurătorii.

Principiul de funcționare
Principiul de bază al senzor de cuplu dinamic se bazează pe tehnologia de măsurare electrică a deformării. Când componentele mecanice (cum ar fi arborii) sunt supuse unui cuplu, acestea suferă o ușoară deformație, care determină modificări ale rezistenței extensometrilor. Extensometrele sunt de obicei fixate pe arborele de torsiune al senzorului și pot măsura direct cuplul arborelui. Procesul este următorul:
- Detectarea cu extensometru: Senzorul conține unul sau mai multe extensometre, conectate într-un circuit în punte (cum ar fi o punte Wheatstone), capabil să detecteze cu precizie modificările de rezistență cauzate de cuplu.
- Conversia semnalului: Modificările de rezistență sunt convertite în semnale de tensiune corespunzătoare. Aceste semnale sunt apoi amplificate, filtrate și prelucrate pentru a genera un semnal electric proporțional cu cuplul.
- Ieșirea semnalului: Semnalul de ieșire poate avea diverse forme, cum ar fi frecvență, curent sau tensiune, caracterizat printr-o precizie ridicată, stabilitate bună și performanță puternică împotriva interferențelor.

Componente structurale
Senzorii dinamici de cuplu constau în principal din următoarele părți:
- Element senzorial: Aceasta este partea principală a senzorului, realizată în mod tipic din materiale cu elasticitate ridicată și rezistență mare, care pot suporta tensiuni semnificative fără deformare permanentă.
- Unitate de procesare a semnalului: Aceasta include un amplificator de semnal, filtru și convertor analog-numeric, care prelucrează semnalele slabe emise de extensometre.
- Modul de transmisie a datelor: Transmite semnalele procesate către echipamente de afișare sau înregistrare.

Aplicații
Senzor de cuplu dinamic sunt utilizați pe scară largă pentru detectarea cuplului și puterii în echipamentele rotative de antrenare, cum ar fi motoarele electrice, motoarele termice și motoarele cu ardere internă. Sunt potriviți pentru mai multe domenii, inclusiv industria auto, navală, utilaje miniere și sisteme de tratare a apelor uzate. De asemenea, joacă un rol important în industriile industriale și de proces, contribuind la îmbunătățirea eficienței și performanței echipamentelor.

Din introducerea de mai sus privind principiile și structurile, este clar că senzorii de cuplu dinamic sunt importanți în industria modernă și au aplicații extensive.