Com es mesuren els sensors de parell dinàmics en sistemes rotatius?
En els sistemes rotatius, el parell dinàmic es mesura normalment mitjançant un sensor de parell muntat a l'eix entre l'extrem d'accionament i l'extrem de càrrega, girant amb l'eix. El sensor converteix la tensió de cisalla causada pel parell en un senyal elèctric, que després s'amplifica i s'adquireix per obtenir el valor del parell.
1. Principi de mesura
- Els sensors de parell dinàmics solen tenir extensometres disposats en un eix buit o sòlid. Quan l'eix està sotmès a torsió, es genera una tensió de cisalla i els extensímetres emeten un senyal de tensió de pont proporcional al parell.
- Els sensors de rotació transmeten senyals de la part giratòria a la part estacionària mitjançant anells lliscants o mètodes sense-contacte (acoblament inductiu/magnètic, sense fil) i després un condicionador de senyal emet un senyal de tensió, corrent o digital estàndard.
2.Disposició en sistemes rotatius
- El sensor es col·loca entre el motor principal (p. ex., un motor) i la càrrega (p. ex., un reductor, banc de proves, bomba, etc.), connectat rígidament a l'eix motriu mitjançant acoblaments o brides als dos extrems, assegurant que tot el parell de treball es transmeti a través de l'eix del sensor.
- L'equip d'alimentació, el sensor i la càrrega comparteixen un únic eix, amb un error d'alineació controlat dins d'un interval especificat (coaxialitat inferior a aproximadament 0,03-0,05 mm) per reduir l'impacte del moment de flexió, la vibració i les càrregues paràsites en la mesura.
3. Punts clau per a la mesura dinàmica
- Interval de velocitat: el sensor ha d'assolir la velocitat màxima del sistema. Per a velocitats excessivament altes, cal tenir en compte l'equilibri dinàmic i les velocitats crítiques per evitar un funcionament prolongat a prop de la freqüència natural del sistema de sensors.
- Resposta en freqüència: la resposta en freqüència ha de satisfer els canvis de freqüència del parell mesurat (p. ex., condicions transitories del motor, càrregues pulsantes); en cas contrari, no es detectaran fluctuacions ràpides del parell o es produirà una atenuació d'amplitud.
4. Adquisició i càlcul del senyal
- La sortida del sensor pot ser un senyal analògic (per exemple, ±10 V, 4–20 mA) o un senyal digital (p. ex., RS-485, CAN), que es registra en-temps real mitjançant una targeta d'adquisició de dades o un controlador. - Si la velocitat de rotació (n) es mesura simultàniament, la potència transmesa es pot calcular (P × T) (.) és el parell en N·m i n és la velocitat de rotació en r/min), aconseguint una prova integrada de parell-velocitat-potència.
5. Exemples típics d'aplicació
- Banc de proves del motor/caixa de canvis: el sensor de parell s'instal·la entre el motor i la màquina de càrrega per a proves d'eficiència, característiques d'arrencada i proves de sobrecàrrega.
- Proves d'automòbils i motors: instal·lat a l'eix de sortida del motor, a l'eix motriu o al banc de proves-del costat de la roda, mesura el parell transitori durant l'acceleració, la frenada i el canvi de marxa.
