扭矩傳感器,又稱力矩傳感器、扭力傳感器、轉(zhuǎn)矩傳感器、扭矩儀,分為動態(tài)和靜態(tài)兩大類,其中動態(tài)扭矩傳感器又可叫做轉(zhuǎn)矩傳感器、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器、非接觸扭矩傳感器、旋轉(zhuǎn)扭矩傳感器等。 扭矩傳感器是對各種旋轉(zhuǎn)或非旋轉(zhuǎn)機(jī)械部件上對扭轉(zhuǎn)力矩感知的檢測。扭矩傳感器將扭力的物理變化轉(zhuǎn)換成精確的電信號。扭矩傳感器可以應(yīng)用在制造粘度計(jì),電動(氣動,液力)扭力扳手,它具有精度高,頻響快,可靠性好,壽命長等優(yōu)點(diǎn)。
扭矩傳感器是一種測量各種扭矩、轉(zhuǎn)速及機(jī)械功率的精密測量儀器。應(yīng)用范圍十分廣泛,主要用于:
1、電動機(jī)、發(fā)動機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等旋轉(zhuǎn)動力設(shè)備輸出扭矩及功率的檢測;
2、風(fēng)機(jī)、水泵、齒輪箱、扭力板手的扭矩及功率的檢測;
3、鐵路機(jī)車、汽車、拖拉機(jī)、飛機(jī)、船舶、礦山機(jī)械中的扭矩及功率的檢測;
4、可用于污水處理系統(tǒng)中的扭矩及功率的檢測;
5、可用于制造粘度計(jì);
6、可用于過程工業(yè)和流程工業(yè)中;
7、可以應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室,測試部門以及生產(chǎn)監(jiān)控和質(zhì)量控制;
使用環(huán)境
扭矩傳感器應(yīng)安裝在環(huán)境溫度為0℃ ~ 60℃,相對濕度小于90%,無易燃、易爆品的環(huán)境里。不宜安裝在強(qiáng)電磁干擾的環(huán)境中。
安裝方式
1、 水平安裝,如圖11所示:
圖11
圖11
2、垂直安裝,圖12所示:
圖12 垂直安裝示意圖
圖12 垂直安裝示意圖
3、連接方式: 扭矩傳感器與動力設(shè)備、負(fù)載設(shè)備之間的連接
(1)彈性柱銷聯(lián)軸器連接如圖13所示,此種連接方式結(jié)構(gòu)簡單,加工容易,維護(hù)方便。能夠微量補(bǔ)償安裝誤差造成的軸的相對偏移,同時能起到輕微減振的作用。適用于中等載荷、起動頻繁的高低速運(yùn)轉(zhuǎn)場合,工作溫度為-20-70℃。
圖13 彈性柱銷聯(lián)軸器連接
圖13 彈性柱銷聯(lián)軸器連接
(2)剛性聯(lián)軸器連接如圖14所示,這種連接形式結(jié)構(gòu)簡單,成本低,無補(bǔ)償性能,不能緩沖減振,對兩軸的安裝精度較高。用于振動很小的工況條件。
圖14 剛性聯(lián)軸器連接
圖14 剛性聯(lián)軸器連接
4、安裝要求:
(1) 扭矩傳感器可水平安裝,也可垂直安裝。
(2) 動力設(shè)備、傳感器、負(fù)載設(shè)備應(yīng)安裝在穩(wěn)固的基礎(chǔ)上,以避免過大的震動,否則可能發(fā)生數(shù)據(jù)不穩(wěn),降低測量精度,甚至損壞傳感器。
(3) 采用彈性柱銷聯(lián)軸器或剛性聯(lián)軸器連接。
(4) 動力設(shè)備、傳感器、負(fù)載設(shè)備軸線的同心度應(yīng)小于Φ0.05mm。
注意事項(xiàng)
1.安裝時,不能帶電操作,切莫直接敲打、碰撞傳感器。
2.聯(lián)軸器的緊固螺栓應(yīng)擰緊,聯(lián)軸器的外面應(yīng)加防護(hù)罩,避免人身傷害。
3.信號線輸 出不得對地 ,對電源短路,輸出電流不大于10mA· 屏蔽電纜線的屏蔽層必須與 +15V電源的公共端(電源地)連接。
4.日常的計(jì)量檢定校準(zhǔn)工作中,對扭矩傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)時,通常采用扭矩標(biāo)準(zhǔn)機(jī)來進(jìn)行。由于扭矩傳感器的精度比較高,通常為 1 級及以上的扭矩傳感器,但在實(shí)際測量工作中,除了扭矩標(biāo)準(zhǔn)機(jī)自身的不確定度之外,影響扭矩傳感器測量結(jié)果的另外一個重要因素則是傳感器與扭矩標(biāo)準(zhǔn)機(jī)之間的連接質(zhì)量,特別是對高精度扭矩傳感器的校準(zhǔn)中在不考慮扭矩標(biāo)準(zhǔn)機(jī)自身的不確定度時,連接質(zhì)量的優(yōu)劣將直接影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確度。在現(xiàn)有扭矩傳感器測量方法中,通常都是將傳感器串接入扭矩標(biāo)準(zhǔn)機(jī)中進(jìn)行校準(zhǔn),故而在校準(zhǔn)過程中不可避免要出現(xiàn)連接質(zhì)量可靠與否的問題。在以往為了確保連接安裝的穩(wěn)定性和牢固性,通常會采用剛性連接方式來安裝,此種方式在裝卸方面為檢測人員帶來諸多不便,加上加工零部件的加工精細(xì)度和配合間隙的存在,在實(shí)際測量過程中使得測量軸系之間的同軸度發(fā)生較大的變化,將嚴(yán)重影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。雖然此種缺陷可以通過激光對中裝置減少誤差,但是受各種因素的影響以及人為安裝水平的差異,扭矩傳感器在實(shí)際受載過程中,同軸度仍然是計(jì)量過程中較大的不確定度影響因素 [4] 。
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