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大量程转矩测量仪转矩传感器安装方式

信息来源: http://www.niuju163.com  时间:2017-11-28 16:03:17 

摘要:通过某大型电机试验室的转矩测量装置选型过程,对超大量程的选择进行介绍。转矩测量装置应在满足高测量精度要求同时,能够对量程为超大量程的转矩进行测量。扭矩传感器小编分享。

1 引言

某大型电机试验室在新型电力推进系统的试验过程中,由于推进电机输出功率高、转矩大,为准确测量转矩值,达到检测产品技术性能指标的目的,需要选用一套转矩测试仪对转矩进行精确测量。该转矩测量仪的量程大大超过常用的测量范围,属于超大量程的测量范围,测量仪的选型困难,在此介绍我们对此种测量仪的选型情况。(转矩传感器的安装方式)

2 常用转矩测量方法

2.1 的基本类型

在机械传动系统中,转矩是反映设备性能最典型的机械量之一。随着现代科学技术的迅猛发展,转矩测量技术已经充分引起人们的重视,成为测试技术的新分支。准确的转矩测量,能够为旋转机械的设计提供科学的数据,能够对动力机械的功率输出是否达到设计值进行必要的检验,能够对动力机械的运行状况进行必要的监视和故障报警。

2.1.1 从原理划分

转矩测量技术是综合应用机械、电子、物理、计算机等多方面知识的一门学科。目前,国内外研制和开发的转矩传感器种类很多,从原理上划分,主要分为三大类,即传递类、平衡类及能量转换类。

传递类转矩测量仪小巧轻便,既可以串接到被测设备的传动系统中去测量转矩,也可以附加在被测设备传动系统的传动轴上来测量转矩,测试时不需要改变被测设备传动系统的结构,也不需要移动被测设备,便于进行现场测试,测量准确度高,能够真实有效的反映机械的实际情况。

平衡类仅能够测量静态或匀速工作情况下的转矩,不能测量动态转矩。

能量转换类转矩测量仪的测量为间接测量方式,测量误差比较大,常达±(10~15)%,所以只有在无法进行直接测量的场合下,才采用这种方法。

2.1.2 从转矩量程大小划分

对应国际转矩计量界的习惯做法,我国工业系统转矩计量专业对转矩传感器量程的大小划分为:

超大量程转矩传感器(50 kN·m~2.5 MN·m)

大量程转矩传感器(5~50 kN·m)

中量程转矩传感器(10 N·m~5 kN·m)

小量程转矩传感器(5 mN·m~10 N·m)

微小量程转矩传感器(5μN·m~5 mN·m)

2.2 传递类的分类

传递类转矩测量仪应用面广,测量结果准确,在3大类转矩测量仪中约占80%,因此选型时对其它2类转矩测量仪不予考虑。

传递类转矩测量仪可以分为: 

光学式、光电式、变形型、磁电式、电容式、振弦式、机械式、应力型、磁弹式、光弹式、应变型 、电阻应变片式

按照转矩测量仪的不同安装方式。(转矩传感器的安装方式),可分为:

1)介入式。介入式转矩测量仪必须作为传动轴的一部分才能够测量转矩,一般用于试验室、台架试验;在被测试设备实际运行情况下,应不允许断开轴系,其应用受到限制。

2)不介入式。不介入式测量仪是采用两组卡环紧固在被测传动轴上,卡环之间安装测力棒,敏感转转变形,因此无需断开轴系即可测得转矩。

传递类转矩测量仪根据其转矩信号的传输方式不同,还可以分为接触式和非接触式两类,其中:接触式有机械式、导电滑环式等几种,非接触式有光波式、磁场式、电场式、无线电波式等多种形式。

机械式、接触式、液压式、气动式、导电滑环式、光波式、磁场式、非接触式、电场式、无线电波式、放射线式、微波式

3 转矩测量装置选择

3.1 选型要求

某大型电力推进系统试验室需要配备一台转矩测量仪,以便在新型推进电机的试验中精确测量输出转矩和功率,计算电机效率,检验是否达到设计指标。要求的转矩测量范围是1~2 MN·m, 其量程已经达到超大量程的上限;另外,测试现场存在强的电磁干扰,该转矩测量仪要在不利的环境条件下,满足测量的数据可靠性以及高的转矩测量精度要求。

3.2 选型原则

转矩测量仪的选择,(转矩传感器的安装方式)要根据被测对象转矩的类型、使用场合的工况条件、被测对象的结构特点及测试部位、被测对象的转速情况及额定转矩值等进行选型。

1)如果测量对象是动态转矩,例如测量电机的起动曲线、停止曲线以及各种工况的变化过程情况,应选择具有模拟量输出口,可以输出模拟量的测量仪。

2)在试验室场合使用,尽量选用精度较高的转矩仪,精度等级不应该低于0.5级或1级;如果使用场合是工业现场,则必须选用可靠性高、结构简单的转矩仪,而精度不要求太高,精确度等级一般为1级、2级、3级即可。

3)尽量使用不介入式传感器,在测量场合可以不断开轴系。如果使用介入式传感器,必须断开轴系,弹性轴作为机器的一个部件介入整个传动系统中,使用不方便。

4)尽量使用非接触式信号传输方式。接触式传输使用较多的滑环式,滑环容易磨损、需要经常清洗、安装困难、信号测量准确性不高,而且测量旋转转矩时允许的测量速度受到很大限制。测量对象转速较高时,必须使用无接触式转矩仪。

5)转矩传感器量程的选择方面,考虑到传感器的精确度是按满量程计算的,因此传感器的量程对于被测的额定转矩而言,既不能太大,以免实际测量时测量误差太大。另一方面,传感器的量程对被测对象而言,必须有充足的裕度。

因此,如果被测转矩有弦振现象,即在稳态转矩上叠加弦振转矩幅值,则传感器的量程不大于被测转矩的1.5倍;若测量的是动态转矩,所选的传感器量程一般应是额定转矩的2倍以上。

6)安装使用方便。(扭矩传感器的安装方式)不同类型的传感器有不同的安装要求,例如磁电式转矩传感器的安装必须严格对中,否则将使得传感器弹性轴发生弯曲,产生附加误差,而且安装时水平安装轴系没有对中、会使得传感器安装不当。


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