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旋轉(zhuǎn)扭矩傳感器

扭矩傳感器是對(duì)各種旋轉(zhuǎn)或非旋轉(zhuǎn)機(jī)械部件上對(duì)扭轉(zhuǎn)力矩感知的檢測(cè)。扭矩傳感器將扭力的物理變化轉(zhuǎn)換成精確的電信號(hào)。扭矩傳感器可以應(yīng)用在制造粘度計(jì),電動(dòng)(氣動(dòng),液力)扭力扳手,它具有精度高,頻響快,可靠性好,壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。

 

應(yīng)用范圍

 

  旋轉(zhuǎn)扭矩傳感器是一種測(cè)量各種扭矩、轉(zhuǎn)速及機(jī)械功率的精密測(cè)量儀器。應(yīng)用范圍十分廣泛,主要用于:

  1、電動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等旋轉(zhuǎn)動(dòng)力設(shè)備輸出扭矩及功率的檢測(cè);

  2、風(fēng)機(jī)、水泵、齒輪箱、扭力板手的扭矩及功率的檢測(cè);

  3、鐵路機(jī)車(chē)、汽車(chē)、拖拉機(jī)、飛機(jī)、船舶、礦山機(jī)械中的扭矩及功率的檢測(cè);

  4、可用于污水處理系統(tǒng)中的扭矩及功率的檢測(cè);

  5、可用于制造粘度計(jì);

  6、可用于過(guò)程工業(yè)和流程工業(yè)中。

 

基本原理

 

  旋轉(zhuǎn)扭矩的測(cè)量:采用應(yīng)變片電測(cè)技術(shù) ,在彈性軸上組成應(yīng)變橋,向應(yīng)變橋提供電源即可測(cè)得該彈性軸受扭的電信號(hào)。將該應(yīng)變信號(hào)放大后,經(jīng)過(guò)壓/頻轉(zhuǎn)換,變成與扭應(yīng)變成正比的頻率信號(hào)。如圖1所示:

 

產(chǎn)品特點(diǎn)

 

  1.信號(hào)輸出可任意選擇波形─方波或脈沖波。

  2.檢測(cè)精度高、穩(wěn)定性好、抗干擾性強(qiáng)。

  3.不需反復(fù)調(diào)零即可;連續(xù)測(cè)量正反扭矩。

  4.即可測(cè)量靜止扭矩,也可測(cè)量旋轉(zhuǎn)扭矩。

  5.體積小、重傳感器可脫離二次儀表獨(dú)立使用,只要按插座針號(hào)提供 +15V,-15V(200mA)的電源,即可輸出阻抗與扭矩成正比的等方波或脈沖波頻率信號(hào)。量輕、易于安裝。

  6.測(cè)量范圍: 0—10000Nm標(biāo)準(zhǔn)可選, 非標(biāo)準(zhǔn)2萬(wàn)Nm、3萬(wàn)Nm、5萬(wàn)Nm、8萬(wàn)Nm、10萬(wàn)Nm、15萬(wàn)Nm、20萬(wàn)Nm、50萬(wàn)Nm、100萬(wàn)Nm、200萬(wàn)Nm可定制,特殊量程定制。

 

主要功能及性能指標(biāo)

 

  扭矩示值誤差: <± 0.5 % F &middot; S 靈敏度: 1±0.2 mv / V

  非線(xiàn)性: <±0.25 % F· S 重復(fù)性: <±0.2% F· S

  回差: <0.2 % F· S 零飄(24小時(shí)): <0.5 % F· S

  零點(diǎn)溫飄: <0.5 % F· S /10℃ 輸出阻抗: 1KΩ ±3Ω

  絕緣阻抗: >500MΩ 靜態(tài)超載: 120 %

  斷裂負(fù)載: 200 % 使用溫度: 0 ~ 60℃

  儲(chǔ)存溫度: -20 ~ 70℃ 電源電壓: +15V±5%,-15V±5%

  總消耗電流: <130mA 頻率信號(hào)輸出: 5KHz—15KHz

  負(fù)額定扭矩:5KHz±10Hz 零扭矩:10KHz±10Hz

  正額定扭矩:15KHz±10Hz 信號(hào)占空比: (50±10)%

 

安裝步驟

 

  1.根據(jù)軸的連接形式和扭矩傳感器的長(zhǎng)度,確定原動(dòng)機(jī)和負(fù)載之間的距離,調(diào)節(jié)原動(dòng)機(jī)和負(fù)載的軸線(xiàn)相對(duì)于基準(zhǔn)面的距離,使它們的軸線(xiàn)的同軸度小于Φ 0.03mm,固定原動(dòng)機(jī)和負(fù)載在基準(zhǔn)面上。

  2.將聯(lián)軸器分別裝入各自軸上。

  3.調(diào)節(jié)扭矩傳感器與基準(zhǔn)面的距離,使它的軸線(xiàn)與原動(dòng)機(jī)和負(fù)載的軸線(xiàn)的同軸度小于Φ 0.03mm,固定扭矩傳感器在基準(zhǔn)面上。

  4.緊固聯(lián)軸器,安裝完成。

 

信號(hào)輸出與信號(hào)采集

 

  1、扭矩信號(hào)輸出基本形式:

  方波信號(hào)、脈沖信號(hào)。

  可根據(jù)用戶(hù)需要制成電壓模擬信號(hào)輸出或電流模擬信號(hào)輸出(單向、靜止扭矩測(cè)量)。

  2、扭矩信號(hào)處理形式:

  扭矩傳感器輸出的頻率信號(hào)送到頻率計(jì)或數(shù)字表,直接讀取與扭矩成正比的頻率信號(hào)或電壓、電流信號(hào)。

  扭矩傳感器的扭矩與頻率信號(hào)送給單片機(jī)二次儀表,直接顯示實(shí)時(shí)扭矩值、轉(zhuǎn)速及輸出功率值及 RS232通訊信號(hào)。

  直接將扭矩與轉(zhuǎn)速的頻率信號(hào)送給計(jì)算機(jī)或 PLD進(jìn)行處理。

 

維護(hù)與保養(yǎng)

 

  1.每隔一年應(yīng)給扭矩傳感器兩端軸承加潤(rùn)滑脂。加潤(rùn)滑脂時(shí),僅將兩端軸承蓋打開(kāi),將潤(rùn)滑脂加入軸承,然后裝上兩端蓋。

  2.應(yīng)儲(chǔ)存在干燥、無(wú)腐蝕、室溫為 -20℃——70℃的環(huán)境里。

 

注意事項(xiàng)

 

  1.安裝時(shí),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(hào)線(xiàn)輸 出不得對(duì)地 ,對(duì)電源短路,輸出電流不大于10mA 屏蔽電纜線(xiàn)的屏蔽層必須與 +15V電源的公共端(電源地)連接。

 

安裝使用

 

  1、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(duì)濕度小于90%,無(wú)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。

  2、安裝方式:

  (1) 水平安裝

  (2) 垂直安裝

  3、連接方式: 扭矩傳感器與動(dòng)力設(shè)備、負(fù)載設(shè)備之間的連接

 ?。?) 彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器連接如圖13所示,此種連接方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(duì)偏移,同時(shí)能起到輕微減振的作用。適用于中等載荷、起動(dòng)頻繁的高低速運(yùn)轉(zhuǎn)場(chǎng)合,工作溫度為-20-70℃。

 ?。?) 剛性聯(lián)軸器連接如圖14所示,這種連接形式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低,無(wú)補(bǔ)償性能,不能緩沖減振,對(duì)兩軸的安裝精度較高。用于振動(dòng)很小的工況條件。

  4、安裝要求:

 ?。?) 扭矩傳感器可水平安裝,也可垂直安裝。

 ?。?)動(dòng)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(guò)大的震動(dòng),否則可能發(fā)生數(shù)據(jù)不穩(wěn),降低測(cè)量精度,甚至損壞傳感器。

 ?。?) 采用彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器或剛性聯(lián)軸器連接。

 ?。?) 動(dòng)力設(shè)備、傳感器、負(fù)載設(shè)備軸線(xiàn)的同心度應(yīng)小于Φ0.05mm。

 

動(dòng)態(tài)扭矩傳感器的應(yīng)用

 

  動(dòng)態(tài)扭矩傳感器是一種測(cè)量各種扭矩、轉(zhuǎn)速及機(jī)械功率的精密測(cè)量?jī)x器。應(yīng)用范圍十分廣泛,主要用于:

  1、電動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等旋轉(zhuǎn)動(dòng)力設(shè)備輸出扭矩及功率的檢測(cè);

  2、風(fēng)機(jī)、水泵、齒輪箱、扭力板手的扭矩及功率的檢測(cè);

  3、鐵路機(jī)車(chē)、汽車(chē)、拖拉機(jī)、飛機(jī)、船舶、礦山機(jī)械中的扭矩及功率的檢測(cè);

  4、可用于污水處理系統(tǒng)中的扭矩及功率的檢測(cè);

  5、可用于制造粘度計(jì);

  6、可用于過(guò)程工業(yè)和流程工業(yè)中


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