在旋轉(zhuǎn)動力體系中zui頻頻涉及到的參數(shù):旋轉(zhuǎn)扭矩,為了檢查旋轉(zhuǎn)扭矩傳統(tǒng)運(yùn)用較多的是扭轉(zhuǎn)角相位差式傳感器,該辦法是在彈性軸的兩頭裝置著兩組齒數(shù)、形狀及裝置視點(diǎn)*相同的齒輪,在齒輪的外側(cè)各裝置著一只挨近(磁或光)傳感器。當(dāng)彈性軸旋轉(zhuǎn)時,這兩組傳感器就能夠丈量出兩組脈沖波,對比這兩組脈沖波的前后沿的相位差就能夠計(jì)算出彈性軸所接受的扭矩量。該辦法的長處:完結(jié)了轉(zhuǎn)矩信號的非觸摸傳遞,檢查信號為數(shù)字信號;缺點(diǎn):體積較大,不易裝置,低轉(zhuǎn)速時因?yàn)槊}沖波的前后沿較緩不易對比,因而低速功用不理想。 扭矩測驗(yàn)對比老練的檢查手法為應(yīng)變電測技能。它具有精度高,頻響快,牢靠性好,壽命長等長處。 將的測扭應(yīng)變片用應(yīng)變膠粘貼在被測彈性軸上,并構(gòu)成應(yīng)變橋,若向應(yīng)變橋供給作業(yè)電源即可測驗(yàn)該彈性軸受扭的電信號。這即是根本的扭矩傳感器形式。但是在旋轉(zhuǎn)動力傳遞體系中,zui扎手的疑問是旋轉(zhuǎn)體上的應(yīng)變橋的橋壓輸入及檢查到的應(yīng)變信號輸出怎么牢靠地在旋轉(zhuǎn)有些與停止有些之間傳遞,通常的做法是用導(dǎo)電滑環(huán)來完結(jié)。 因?yàn)閷?dǎo)電滑環(huán)歸于磨擦觸摸,因而不可防止地存在著磨損并發(fā)熱,因而約束了旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速及導(dǎo)電滑環(huán)的運(yùn)用壽命。及因?yàn)橛|摸不牢靠導(dǎo)致信號動搖,因而構(gòu)成丈量誤差大乃至丈量不成功。為了克服導(dǎo)電滑環(huán)的缺點(diǎn),另一個辦法即是選用無線電遙測的辦法 :將扭矩應(yīng)變信號在旋轉(zhuǎn)軸上擴(kuò)大并進(jìn)行V/F變換成頻率信號,通過載波調(diào)制用無線電發(fā)射的辦法從旋轉(zhuǎn)軸上發(fā)射至軸外,再用無線電接納的辦法,就能夠得到旋轉(zhuǎn)軸受扭的信號。 旋轉(zhuǎn)軸上的動力供應(yīng)是固定在旋轉(zhuǎn)軸上的電池。該辦法即為遙測扭矩儀。遙測扭矩儀成功的地方在于克服了電滑環(huán)的兩項(xiàng)缺點(diǎn),但也存在著三個不足的地方,其一:易受運(yùn)用現(xiàn)場電磁波的攪擾;其二:因?yàn)槭请姵毓╇?,所以只能短期運(yùn)用。其三:因?yàn)樵谛D(zhuǎn)軸上附加了構(gòu)造,易導(dǎo)致高轉(zhuǎn)速時的動平衡疑問。在小量程及小直徑軸時更突出。數(shù)字式扭矩傳感器吸取了上述各種辦法的長處并克服了其缺點(diǎn),在應(yīng)變傳感器的基礎(chǔ)上規(guī)劃了兩組旋轉(zhuǎn)變壓器,完結(jié)了動力及信號的非觸摸傳遞。并做到了扭矩信號的傳遞與是不是旋轉(zhuǎn)無關(guān),與轉(zhuǎn)速巨細(xì)無關(guān),與旋轉(zhuǎn)方向無關(guān)。 二 特色 1. 既能夠丈量停止扭矩,也能夠丈量旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩; 2..既能夠丈量靜態(tài)扭矩,也能夠丈量動態(tài)扭矩; 3. 檢查精度高,安穩(wěn)性好;抗攪擾性強(qiáng); 4. 體積小,重量輕,多種裝置構(gòu)造,易于裝置運(yùn)用; 5. 不需反復(fù)調(diào)零即可接連丈量正回轉(zhuǎn)扭矩; 6.沒有導(dǎo)電環(huán)等磨損件,能夠高轉(zhuǎn)速長期運(yùn)轉(zhuǎn); 7.傳感器輸出高電平頻率信號可直接送計(jì)算機(jī)處理; 8.丈量彈性體強(qiáng)度大可接受的過載。 三 丈量原理 將的測扭應(yīng)變片用應(yīng)變膠粘貼在被測彈性軸上并構(gòu)成應(yīng)變橋 ,向應(yīng)變橋供給電源即可測得該彈性軸受扭的電信號。將該應(yīng)變信號擴(kuò)大后,通過壓/頻變換,成為與扭應(yīng)成為正比的頻率信號。本體系的動力輸入及信號輸出是由兩組帶間隙的特別環(huán)型變壓器承當(dāng)?shù)?因而完結(jié)了無觸摸的動力及信號傳遞功用。(虛線內(nèi)為旋轉(zhuǎn)有些) 四 傳感器原理構(gòu)造 在一段特制的彈性軸上粘貼上的測扭應(yīng)片并構(gòu)成變橋,即為基礎(chǔ)扭矩傳感器;在軸上固定著: (1)動力環(huán)形變壓器的次級線圈,(2)信號環(huán)形變壓器初級線圈,(3)軸上打印電路板,電路板上包括整流安穩(wěn)電源、外表擴(kuò)大電路、V/F變換電路及信號輸出電路。在傳感器的外殼上固定著 ?。?)激磁電路,(2)動力環(huán)形變壓器的初級線圈(輸入),(3) 信號環(huán)形變壓器次級線圈(輸出),(4)信號處理電路 五 作業(yè)進(jìn)程 向傳感器供給 ± 15V電源,激磁電路中的晶體振蕩器發(fā)生400Hz的方波,通過TDA2030功率擴(kuò)大器即發(fā)生溝通激磁功率電源,通過動力環(huán)形變壓器T1從停止的初級線圈傳遞至旋轉(zhuǎn)的次級線圈,得到的溝通電源通過軸上的整流濾波電路得到 ± 5 V的直流電源,該電源做運(yùn)算擴(kuò)大器AD822的作業(yè)電源;由基準(zhǔn)電源AD589與雙運(yùn)放AD822構(gòu)成的高精度穩(wěn)壓電源發(fā)生 ± 4.5V的精細(xì)直流電源,該電源既作為電橋電源,又作為擴(kuò)大器及V/F變換器的作業(yè)電源。當(dāng)彈性軸受扭時,應(yīng)變橋檢查得到的mV級的應(yīng)變信號通過外表擴(kuò)大器AD620擴(kuò)大成1.5v ± 1v的強(qiáng)信號,再通過V/F變換器LM131變換成頻率信號,通過信號環(huán)形變壓器T2從旋轉(zhuǎn)的初級線圈傳遞至停止次級線圈,再通過傳感器外殼上的信號處理電路濾波、整形即可得到與彈性軸接受的扭矩成正比的頻率信號,該信號為TTL電平,既可供給給二次外表或頻率計(jì)顯現(xiàn)也可直接送計(jì)算機(jī)處理。因?yàn)樵撔D(zhuǎn)變壓器動——靜環(huán)之間只有零點(diǎn)幾毫米的間隙,加之傳感器軸上有些都密封在金屬外殼以內(nèi),構(gòu)成有用的屏蔽,因而具有很強(qiáng)的抗攪擾才能。 本傳感器輸出的頻率信號在零點(diǎn)時為 10kHz.正向旋轉(zhuǎn)滿量程時為15KHz.反向旋轉(zhuǎn)滿量程時為5KHz。即滿量程變量為5000個數(shù)/每秒。轉(zhuǎn)速丈量選用光電齒輪或者磁電齒輪的丈量辦法,軸每旋轉(zhuǎn)一星期可發(fā)生60個脈沖,高速或中速采樣時能夠用測頻的辦法,低速采樣時能夠用測周期的辦法。本傳感器精度可達(dá) ± 0.2%~ ± 0.5%(F · S)。因?yàn)閭鞲衅鬏敵鰹轭l率信號,所以無需AD變換即可直接送至計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。 六 運(yùn)用范圍 1. 檢查發(fā)電機(jī),電動機(jī) ,內(nèi)燃機(jī)等旋轉(zhuǎn)動力設(shè)備輸出扭矩及功率。 2. 檢查減速機(jī),風(fēng)機(jī),泵,攪拌機(jī),卷揚(yáng)機(jī),螺旋槳,鉆探機(jī)械等設(shè)備的負(fù)載扭矩及輸入功率。 3. 檢查各種機(jī)械加工基地,主動機(jī)床的作業(yè)進(jìn)程中的扭矩4. 各種旋轉(zhuǎn)動力設(shè)備體系所傳遞的扭矩及功率; 5. 檢查扭矩的同時能夠檢查轉(zhuǎn)速,軸向力。 6. 可用于制作粘度計(jì),電動(氣動,液力)扭力扳手。 七 裝置運(yùn)用 1.運(yùn)用兩組聯(lián)軸器,將傳感器裝置在動力源和負(fù)載之間。 2.主張用撓性、彈性或萬向節(jié)聯(lián)軸器,以確保同心度 ∠ 0.1mm以下。 3.動力及負(fù)載設(shè)備必須固定牢靠防止振蕩。 4.將本傳感器的基座與設(shè)備的基座固定牢靠,基地高須墊適宜防止發(fā)生彎矩 。 八 多種裝置辦法 本傳感器通過五年的批量試產(chǎn),廣泛遭到用戶的好評。本傳感器屬貫穿形裝置辦法,通常需求通過聯(lián)軸器裝置,為了便于在特別請求的條件下運(yùn)用,本傳感器還有七種變形構(gòu)造: 1.假如請求傳動體系的軸向不因裝置了傳感器而加長,則可運(yùn)用智能聯(lián)軸器——既能夠檢查扭矩,又能夠承當(dāng)聯(lián)軸器的功用。也即是一種帶檢查功用的聯(lián)軸器。 2.被測傳動體系不答應(yīng)加長但能夠拆開時,則能夠運(yùn)用套裝式扭矩傳感器——套在被測軸上即可測驗(yàn)。 3.被測傳動體系既不答應(yīng)加長又不能夠拆開時,則能夠運(yùn)用在現(xiàn)場拼裝的卡裝式扭矩傳感器。從軸的兩邊卡在軸上即可進(jìn)行測驗(yàn)。即可長期監(jiān)測也可短期檢查。與電流鉗形表類似。 4.有的測驗(yàn)體系既有扭力又有軸向力時則能夠運(yùn)用轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速軸向力三參數(shù)傳感器;既能夠防止軸向力對扭力測驗(yàn)的攪擾又能夠丈量軸向力的信號; 5.在高轉(zhuǎn)速或超高轉(zhuǎn)速下測驗(yàn)時能夠運(yùn)用無軸承式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器; 6.假如被測體系為不旋轉(zhuǎn)狀況時能夠運(yùn)用扭矩傳感變送器; 7.假如被測體系zui大值在5mN · m至1N · m時能夠運(yùn)用小量程轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器 |