扭矩传感器中精度和规格的重要性

扭矩传感器,又称扭矩计,是一种测量旋转系统中扭矩的装置。准确的扭矩传感器对于电机、压缩机、泵或任何发电/消费设备的开发和测试至关重要。不准确的扭矩读数会导致产品效率低下,缩短产品的整体寿命。这些反过来又会导致意外的开支和停机时间。高质量的扭矩传感器可以帮助避免上述问题的准确性和可靠性。

转矩传感器安装

为了确定轴输入和输出之间的扭矩,必须在轴网络中安装一个在线旋转扭矩传感器。精确测量技术因传感器制造商而异,尽管最精确和最常见的仍然是应变计技术。从转轴信号传递历来是通过使用滑环。滑动环技术的特点是旋转,导电环,传输数据到固定刷。然而,滑环是必须更换的磨损部件,在高速和低扭矩测量中并不是最佳的。

这些限制是通过旋转变压器来克服的,它提供旋转和固定部件之间的非接触式测量信号传输。这是通过导体之间的感应完成的,在旋转侧的应变计或传感器将测量信号传递给固定装置。这使高速扭矩读数和消除轴上的阻力,但增加了对旋转精度的重视。高质量的轴承承载一些额外的负荷,并确保准确的读数,特别是在轴动力传输不完全平稳的任务中,这是大多数应用。

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准确可靠

高质量的扭矩传感器具有许多特点,使其可靠,并提供了较长的使用寿命。对于扭矩传感器制造商来说,高质量的轴承是一个很大的前期成本,但是随着时间的推移,它们会导致长寿命和减少测量退化。使用高质量电子元件的高质量信号调理和滤波在传感器中提供了非常高的精度.

劣等扭矩传感器可能包括矛盾的特点,这是一个吸引人的一刀切的解决方案。然而,这创造了一个降低精度和更短的使用寿命的扭矩传感器。一般来说,最优扭矩传感器可能是成本效益和保守设计的具体应用。扭矩传感器技术一直在创新,以提供更准确的测量,更长的使用寿命,以及其他功能,使他们更容易使用在具有挑战性的应用。目前流行的扭矩传感器制造商正在积极参与客户的应用和收集反馈。他们提供校准服务,以便设备维护符合OEM标准,同时能够解决问题并提供每个应用程序所需的测量精度。

 

质量

扭矩传感器的质量对财务资源有着重要的影响。研发周期中的不准确可能导致延误和增加产品开发成本。即使是微小的不准确,也会长期影响产品的寿命和可靠性。准确的结果导致精简迭代原型和成本效益的资源管理.工程团队能够准确地拨号产品,没有任何猜测,提供了一个竞争优势的时间到市场。

准确的扭矩传感器读数是产品质量保证的必要条件。制造商能够更好、更快地识别质量问题。这意味着可以更早地发现和解决制造问题,从而限制缺陷产品和返工产品的费用。至关重要的是,将有缺陷的设备和部件的可能性降到最低。忠心耿耿的客户手中不满意的零件需要更换,客户关系也需要修复。

特征

不仅扭矩传感器具有无与伦比的精度,而且各种特性和规格有助于确定制造应用中正确的扭矩传感器扭矩传感器的基本特性是转矩范围、精度、过量程、速度和过载。扭矩范围是传感器设计要测量的最小到最大扭矩,它表示为N-m或lbf-in。精度一般表示为转矩范围的百分比,是测量扭矩传感器可靠性不确定度的重要指标。

扭矩传感器过量程是测量误差小于全量程的0.1%的最大转矩。这是一个关键的考虑,因为旋转机械通常表现出脉动,而不是平滑的扭矩。扭矩传感器必须有一个可接受的过量程等级,才能在整个操作范围内保持无误差。过量程通常表示为扭矩范围的百分比。转矩传感器的转速是转矩传感器在转速范围内工作并保持精度的范围。显然,根据应用情况,转速会有很大的变化,为了保持精度,扭矩传感器的速度范围必须远远超过这些速度,才能保持较长的工作寿命。

过载额定值是指在不产生元件或产生永久变化的扭矩传感器性能的情况下可以施加的最大扭矩。就像过载一样,过载是测量扭矩范围的百分之一。由于扭矩很少平滑,关键是用户要了解他们测量的扭矩的性质,以选择适当的过载等级。对于过载,考虑负载服务因子(LSF)是很有帮助的。LSF可分为几类,如LSF=1用于平稳恒负载装置;lsf=2用于非可逆、非恒定负载;lsf=3用于高变量冲击或轻逆转负载;lsf=4-6用于大到全转矩反转(见下图)。

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了解测量扭矩的类型对于准确确定所需的过载是至关重要的。了解驱动服务系数(DSF)也很重要,例如,对于平滑的涡轮机和直流电机,DSF=0,直到小于6缸的柴油机的DSF=2-4为止。LSF和DSF,以及对应用程序运行扭矩的理解,将有助于预测扭矩峰值,并更好地理解所需的过载等级。

规格

扭矩传感器的规格在制造商和经销商之间的名称和定义可能有所不同。通常,这种“规格”被用来混淆不同的规格,并使扭矩传感器的质量更高。为了吸引特定的市场或最终用途,有时会包含不必要的或相互冲突的特性。必须设法了解这些规范是如何定义的,以及它们如何与其他制造商的规范进行比较。通常,这样的规范是为了混淆扭矩传感器的缺点而设计的。

在指定扭矩传感器时,首先要考虑的也是最重要的是制造商。制造商应该专注于扭矩传感器,而不是把它们作为许多不同的生产线之一出售。代表和工程师应该愿意讨论特定的用例,并帮助为每个应用程序确定正确的扭矩范围、准确性、过载和其他参数。他们将了解扭矩的细微差别,并将能够提出的功能,以提高准确性和可靠性的特定应用-他们不会试图提供一个一刀切的解决方案。最后,制造商无疑会提供有关校准和维护的细节。一旦一个质量制造商已经确定,仔细考虑用例,并咨询他们购买,安装和维护。
       总结

扭矩是复杂的,不准确或不可靠的扭矩测量会产生深远的后果。一个高质量的扭矩传感器将提供可靠,准确的扭矩测量,有较长的使用寿命。这将导致创新和高效的产品开发。低质量的通用扭矩解决方案会随着时间的推移迅速退化,产生不可靠的扭矩测量,从而误导研发工作并导致延迟和费用。用有故障的扭矩传感器生产的最终产品效率较低,寿命难以预测,这将损害制造商的声誉。


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