Применение динамического датчика крутящего момента

Динамические датчики крутящего момента используют принцип измерения деформации с помощью тензометрических датчиков, преобразуя деформацию, вызванную крутящим моментом, в электрические сигналы, что позволяет точно измерять крутящий момент во вращающемся силовом оборудовании.

A динамический датчик крутящего момента , также известный как датчик крутящего момента или бесконтактный датчик крутящего момента, представляет собой прецизионный прибор, используемый для измерения крутящего момента, частоты вращения и механической мощности вращающегося силового оборудования. Он применяется при испытаниях вращающегося силового оборудования, такого как электродвигатели, двигатели и двигатели внутреннего сгорания; при измерении крутящего момента и мощности вентиляторов, насосов, коробок передач и динамометрических ключей, а также в таких областях, как железнодорожная тяга, автомобили, суда, горнодобывающее оборудование, системы очистки сточных вод, производство вискозиметров и технологические отрасли промышленности.

Этот датчик использует технологию электрических измерений с помощью тензометрической решётки, преобразуя крутильные деформации в электрические сигналы посредством мостовой схемы из упругого вала и выдаёт частотные сигналы после преобразования давления в частоту. Диапазон измерения охватывает стандартный диапазон от 0 до 10 000 Нм и может быть настроен до 200 000 Нм, с погрешностью менее 0,2 % от предела шкалы. Поддерживает как статические, так и динамические измерения крутящего момента, выходные сигналы включают частоту, ток, напряжение и цифровые величины. Отличается отсутствием необходимости коррекции нуля, высокой помехоустойчивостью и компактными размерами. Основные типы технологий: тензометрический, фазоразностный и магнитоупругий.

При установке необходимо избегать сильных электромагнитных помех, а температура окружающей среды должна поддерживаться в пределах от 0 до 60 °C. Техническое обслуживание требует ежегодной смазки, рекомендуется использование жёстких/гибких пальцевых муфт для повышения точности измерений.

Принцип работы
Основной принцип динамический датчик крутящего момента основан на технологии измерения деформации с использованием электрических методов. Когда механические компоненты (например, валы) подвергаются крутящему моменту, они незначительно деформируются, что вызывает изменение сопротивления тензодатчиков. Тензодатчики обычно крепятся на торсионный вал датчика и могут напрямую измерять крутящий момент вала. Процесс выглядит следующим образом:
- Обнаружение с помощью тензодатчиков: датчик содержит один или несколько тензодатчиков, соединённых в мостовую схему (например, мост Уитстона), способную точно определять изменения сопротивления, вызванные крутящим моментом.
- Преобразование сигнала: изменения сопротивления преобразуются в соответствующие сигналы напряжения. Эти сигналы затем усиливаются, фильтруются и обрабатываются для формирования электрического сигнала, пропорционального крутящему моменту.
- Выходной сигнал: выходной сигнал может иметь различную форму, например частотную, токовую или вольтажную, и отличается высокой точностью, хорошей стабильностью и высокой помехоустойчивостью.

Компоненты конструкции
Динамические датчики крутящего момента состоят в основном из следующих частей:
- Чувствительный элемент: это основная часть датчика, как правило, изготовленная из материалов с высокой упругостью и высокой прочностью, способных выдерживать значительные нагрузки без остаточной деформации.
- Блок обработки сигналов: включает усилитель сигнала, фильтр и аналого-цифровой преобразователь, которые обрабатывают слабые сигналы, поступающие от тензодатчиков.
- Модуль передачи данных: передает обработанные сигналы на устройства отображения или записи.

Применения
Динамический датчик крутящего момента широко используются для измерения крутящего момента и мощности во вращающемся силовом оборудовании, таком как электродвигатели, двигатели и двигатели внутреннего сгорания. Они применяются в различных областях, включая автомобилестроение, судостроение, горнодобывающую технику и системы очистки сточных вод. Также они играют важную роль в промышленности и технологических процессах, способствуя повышению эффективности и производительности оборудования.

Из приведенного выше описания принципов и конструкций ясно, что динамические датчики крутящего момента имеют важное значение в современной промышленности и находят широкое применение.