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瑞士MAGTROL馬格羅扭矩傳感器是對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械部件上對(duì)扭轉(zhuǎn)力矩感知的檢測(cè)
扭矩傳感器足夠的實力,又稱力矩傳感器、扭力傳感器提高、轉(zhuǎn)矩傳感器全面闡釋、扭矩儀,分為動(dòng)態(tài)和靜態(tài)兩大類,其中動(dòng)態(tài)MAGTROL扭矩傳感器又可叫做轉(zhuǎn)矩傳感器適應性強、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的特性、非接觸MAGTROL扭矩傳感器、旋轉(zhuǎn)MAGTROL扭矩傳感器等能力建設。 MAGTROL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)高效。MAGTROL扭矩傳感器將扭力的物理變化轉(zhuǎn)換成精確的電信號(hào)。MAGTROL扭矩傳感器可以應(yīng)用在制造粘度計(jì)基礎,電動(dòng)(氣動(dòng)領域,液力)扭力扳手,它具有精度高要素配置改革,頻響快,可靠性好,壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)無障礙。
通常所說的轉(zhuǎn)矩是外力矩體系,如機(jī)床主軸旋轉(zhuǎn)是動(dòng)力源提供的外力矩作用的結(jié)果,而扭矩是內(nèi)力矩高產,主軸工作時(shí)註入新的動力,刀具切削力對(duì)主軸的反作用使之產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)彈性變形,可用其衡量扭矩的大小 [1] 帶動產業發展。扭矩是使物體發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)或扭轉(zhuǎn)變形的力矩工藝技術,等于力和力臂的乘積。
扭矩是在旋轉(zhuǎn)動(dòng)力系統(tǒng)中最頻繁涉及到的參數(shù)新產品,為了檢測(cè)旋轉(zhuǎn)扭矩預判,使用較多的是扭轉(zhuǎn)角相位差式傳感器。該傳感器是在彈性軸的兩端安裝著兩組齒數(shù)有力扭轉、形狀及安裝角度相同的齒輪調解製度,在齒輪的外側(cè)各安裝著一只接近(磁或光)傳感器。當(dāng)彈性軸旋轉(zhuǎn)時(shí)形式,這兩組傳感器就可以測(cè)量出兩組脈沖波覆蓋範圍,比較這兩組脈沖波的前后沿的相位差就可以計(jì)算出彈性軸所承受的扭矩量。該方法的優(yōu)點(diǎn):實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)矩信號(hào)的非接觸傳遞功能,檢測(cè)信號(hào)為數(shù)字信號(hào)前沿技術;缺點(diǎn):體積較大,不易安裝積極性,低轉(zhuǎn)速時(shí)由于脈沖波的前后沿較緩不易比較深入交流,因此低速性能不理想。
扭矩測(cè)試比較成熟的檢測(cè)手段為應(yīng)變電測(cè)技術(shù)性能,它具有精度高動力、頻響快不斷豐富、可靠性好、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)多種方式。 將專用的測(cè)扭應(yīng)變片用應(yīng)變膠粘貼在被測(cè)彈性軸上同時,并組成應(yīng)變橋,若向應(yīng)變橋提供工作電源即可測(cè)試該彈性軸受扭的電信號(hào)臺上與臺下。這就是基本的MAGTROL扭矩傳感器模式幅度。但是在旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳遞系統(tǒng)中,最棘手的問題是旋轉(zhuǎn)體上的應(yīng)變橋的橋壓輸入及檢測(cè)到的應(yīng)變信號(hào)輸出如何可靠地在旋轉(zhuǎn)部分與靜止部分之間傳遞效高性,通常的做法是用導(dǎo)電滑環(huán)來完成各有優勢。 由于導(dǎo)電滑環(huán)屬于磨擦接觸,因此不可避免地存在著磨損并發(fā)熱更合理,因而限制了旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速及導(dǎo)電滑環(huán)的使用壽命有序推進。并且由于接觸不可靠引起信號(hào)波動(dòng),從而造成測(cè)量誤差大甚至測(cè)量不成功顯著。為了克服導(dǎo)電滑環(huán)的缺陷,另一個(gè)辦法就是采用無線電遙測(cè)的方法 :將扭矩應(yīng)變信號(hào)在旋轉(zhuǎn)軸上放大并進(jìn)行V/F轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)更優美,通過載波調(diào)制用無線電發(fā)射的方法從旋轉(zhuǎn)軸上發(fā)射至軸外需求,再用無線電接收的方法,就可以得到旋轉(zhuǎn)軸受扭的信號(hào)機構。 旋轉(zhuǎn)軸上的能源供應(yīng)是固定在旋轉(zhuǎn)軸上的電池非常激烈。該方法即為遙測(cè)扭矩儀。
扭矩傳感器的發(fā)展歷程大致為:光學(xué)機(jī)械變形類型更適合、電磁感應(yīng)類型技術交流、相位差類型、應(yīng)變類型引人註目。1856 年湯姆遜發(fā)現(xiàn)了在機(jī)械應(yīng)變作用下關註,金屬絲電阻會(huì)發(fā)生變化的現(xiàn)象,這奠定了電阻應(yīng)變片的研制基礎(chǔ)拓展。1938 年魯奇與西蒙斯制造了紙基式電阻應(yīng)變片提供堅實支撐。此后,電阻應(yīng)變片得到了快速地發(fā)展,在工程領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用創造更多,電阻應(yīng)變片也是用于扭矩測(cè)量的一種較佳選擇。
應(yīng)變型MAGTROL扭矩傳感器可利用被測(cè)物理量在彈性元件上產(chǎn)生彈性變形好宣講,因而彈性變形可通過應(yīng)變片轉(zhuǎn)換成電阻的變化連日來,從而測(cè)出扭矩值。在轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)下可靠地自供電技術(shù)和信號(hào)傳輸技術(shù)是此類MAGTROL扭矩傳感器仍需研究的主要問題不斷進步。1982 年日本福岡九州大學(xué) Sasada 等研究人員研制出了新型磁頭MAGTROL扭矩傳感器信息化技術,利用等離子法在轉(zhuǎn)軸表面噴覆了一段磁致伸縮層領先水平,可以使整個(gè)測(cè)試裝置做的緊湊。1984 年開拓創新,Sasada 等人提出了改進(jìn)方案確定性,為了獲得較寬的動(dòng)態(tài)范圍和較好的線性度,采用了具有特定形狀的磁場(chǎng)各向異性的三角形或平行四邊形磁片去完善。1986 年 Sasada等人研究了應(yīng)用非晶薄帶的磁致伸縮逆效應(yīng)來檢測(cè)扭矩意料之外,具體的方式是在一段圓軸表面上粘貼非晶薄帶,其粘貼方向與圓軸線成 45度角設備,最后基于此方法成功的研制了螺線管式MAGTROL扭矩傳感器橋梁作用。1992 年王榮等人為改善“角度依存性"問題,采用在轉(zhuǎn)軸的表面粘貼一層特制的軟磁合金薄帶的方法促進善治,研制了逆磁致伸縮MAGTROL扭矩傳感器講故事。2011 年由淮海工學(xué)院的文西芹、李紀(jì)明等人研究了一種磁彈性效應(yīng)的新型MAGTROL扭矩傳感器求索,其氣隙擾動(dòng)小置之不顧、磁滯小、可滿足電助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的使用要求奮勇向前。
由日立公司研制的 MR 編碼器式MAGTROL扭矩傳感器是轉(zhuǎn)角型MAGTROL扭矩傳感器的典型代表引領作用,其工作原理是在被測(cè)件之間安裝一轉(zhuǎn)軸,在轉(zhuǎn)軸的兩端分別裝有一個(gè) MR 編碼器經驗,由每個(gè)編碼器的兩相正弦輸出可以分別計(jì)算出轉(zhuǎn)軸兩端的角度,再由兩個(gè)角度交差計(jì)算出扭矩。2005 年重慶工學(xué)院遠(yuǎn)程測(cè)試與控制技術(shù)研究所開發(fā)了螺桿差動(dòng)變壓器式的MAGTROL扭矩傳感器敢於監督,當(dāng)彈性軸受到扭力時(shí)對外開放,軸會(huì)產(chǎn)生一定的扭矩角度,再通過內(nèi)部的銜鐵作用以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的形式輸出組建。2010 年由淮海工學(xué)院和江蘇海洋資源開發(fā)研究院共同研制了一種非接觸測(cè)量方式的磁電型MAGTROL扭矩傳感器用的舒心。2014 年趙浩、丁立軍等人基于電磁感應(yīng)原理邁出了重要的一步,設(shè)計(jì)了一種新型MAGTROL扭矩傳感器產能提升。
近年來一些新型MAGTROL扭矩傳感器不斷被開發(fā)和研制出來,包括光纖式MAGTROL扭矩傳感器品牌、無線聲表面波式MAGTROL扭矩傳感器適應能力、磁敏式MAGTROL扭矩傳感器、激光多普勒式MAGTROL扭矩傳感器節點、激光衍射式MAGTROL扭矩傳感器等快速增長。如美國(guó)佛吉尼亞西蒙斯飛行器公司,為了對(duì)飛行器的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行扭矩測(cè)試,研發(fā)了一種基于光纖技術(shù)的光纖式MAGTROL扭矩傳感器通過活化。重慶大學(xué)光電技術(shù)及系統(tǒng)教部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的研究人員開放以來,提出了一種新型平板式壓電四維力/力矩傳感器,大連理工大學(xué)聯(lián)合長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所防控,研制了一種具有分載測(cè)量功能的預(yù)緊式 Stewart 結(jié)構(gòu)六維力/力矩傳感器組合運用。
非接觸式MAGTROL扭矩傳感器
非接觸式MAGTROL扭矩傳感器輸入軸和輸出軸由扭桿連接起來,輸入軸上有花鍵高質量,輸出軸上有鍵槽研究與應用。當(dāng)扭桿受方向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩作用發(fā)生扭轉(zhuǎn)時(shí),輸入軸上的花鍵和輸出軸上鍵槽之間的相對(duì)位置就被改變了迎難而上∮行ПU?;ㄦI和鍵槽的相對(duì)位移改變量等于扭轉(zhuǎn)桿的扭轉(zhuǎn)量,使得花鍵上的磁感強(qiáng)度改變更高效,磁感強(qiáng)度的變化無障礙,通過線圈轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)。非接觸MAGTROL扭矩傳感器由于采用的是非接觸的工作方式宣講活動,因而壽命長(zhǎng)高產、可靠性高,不易受到磨損快速融入、有更小的延時(shí)核心技術體系、 受軸的偏轉(zhuǎn)和軸向偏移的影響更小,已經(jīng)廣泛用于轎車領(lǐng)域力度。
在非接觸式MAGTROL扭矩傳感器中,常用的主要有應(yīng)變式意向、磁電式持續發展、光纖式和光電式傳感器。
應(yīng)變式非接觸傳感器利用了無線傳輸技術(shù)系統性。隨著科技的進(jìn)步和無線傳輸技術(shù)的發(fā)展合作,接觸式應(yīng)變片傳感器輸出信號(hào)所用的導(dǎo)電滑環(huán)和刷臂已經(jīng)能夠用無線傳輸模塊替代,從而克服了導(dǎo)電滑環(huán)和刷臂間的磨損損耗,提高了測(cè)量精度勇探新路。
磁電式MAGTROL扭矩傳感器是利用磁電轉(zhuǎn)換的原理,分析兩路輸出的電動(dòng)勢(shì)信號(hào)的相位差形式,從而達(dá)到測(cè)量扭矩的目的擴大。主要分為閉磁路式傳感器和開磁路式傳感器。
光纖式MAGTROL扭矩傳感器主要是利用光反射原理和相位差原理傳遞,將軸上相應(yīng)的兩處位置反射的光信號(hào)讀取后并計(jì)算出相位差讓人糾結,由此能算出相應(yīng)的扭矩值。但是光纖式傳感器易受環(huán)境影響發揮效力,安裝調(diào)試也相對(duì)較困難全面革新。
光電式MAGTROL扭矩傳感器以光電感應(yīng)元件為核心部件勞動精神。當(dāng)傳動(dòng)軸上加載扭矩時(shí),由光源發(fā)出的光的強(qiáng)度會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化方便,從而使光電元件的輸出電流發(fā)生變化明顯。通過測(cè)量該變化值即可計(jì)算出扭矩值。
應(yīng)變片MAGTROL扭矩傳感器
應(yīng)變片傳感器扭矩測(cè)量采用應(yīng)變電測(cè)技術(shù)基石之一。在彈性軸上粘貼應(yīng)變計(jì)組成測(cè)量電橋基礎上,當(dāng)彈性軸受扭矩產(chǎn)生微小變形后引起電橋電阻值變化,應(yīng)變電橋電阻的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的變化從而實(shí)現(xiàn)扭矩測(cè)量創新的技術。傳感器就完成如下的信息轉(zhuǎn)換設計能力;傳感器由彈性軸、測(cè)量電橋有序推進、儀器用放大器適應性、接口電路組成。
高性能無線型
高性能無線MAGTROL扭矩傳感器將傳感器與無線通信技術(shù)結(jié)合在一起深入開展,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的無線傳輸更優美。扭矩電信號(hào)由單片機(jī)控制的信號(hào)處理電路進(jìn)行放大、A/D轉(zhuǎn)換之后,編碼器將采集到的數(shù)字量編碼傳送給發(fā)射模塊進(jìn)行發(fā)送更為一致。接收模塊接收到數(shù)據(jù)后,解碼器將譯出的數(shù)據(jù)傳送給單片機(jī)堅定不移,由LED顯示得到的扭矩?cái)?shù)據(jù)值落地生根。傳感器數(shù)據(jù)采集發(fā)射電路由MAGTROL扭矩傳感器、信號(hào)處理部分技術的開發、單片機(jī)和無線發(fā)射電路組成成效與經驗。MAGTROL扭矩傳感器將電阻應(yīng)變片產(chǎn)生的應(yīng)變電信號(hào)傳送到信號(hào)處理電路。信號(hào)處理部分對(duì)傳感器模擬信號(hào)提取放大健康發展,并進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換提供了有力支撐。微處理器負(fù)責(zé)控制系統(tǒng)各部分器件的工作,并對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理堅實基礎。無線發(fā)射電路在微處理器的控制下積極,由編碼器將采集到的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的編碼和處理,并用發(fā)射模塊發(fā)射出前景。實(shí)現(xiàn)無線傳輸經驗。
電子式
電子式扭矩儀是一種針對(duì)風(fēng)機(jī)、水泵試驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)能效評(píng)測(cè)的便攜式高性能軸功率測(cè)量?jī)x器落實落細。電子式扭矩儀創(chuàng)造性的摒棄了傳統(tǒng)機(jī)電式MAGTROL扭矩傳感器繁瑣意見征詢、復(fù)雜、在很多現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下不易實(shí)現(xiàn)的安裝過程深入闡釋,實(shí)現(xiàn)了風(fēng)機(jī)集聚、水泵電機(jī)效率的實(shí)時(shí)測(cè)量高效化,監(jiān)測(cè)風(fēng)機(jī)、水泵電機(jī)在使用過程中各環(huán)節(jié)的運(yùn)行狀態(tài)新的動力,對(duì)研究風(fēng)機(jī)完成的事情、水泵電機(jī)的使用狀態(tài)提供了實(shí)時(shí)、真實(shí)必然趨勢、可靠的數(shù)據(jù)設備;避免了因機(jī)電式MAGTROL扭矩傳感器安裝不當(dāng)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果造成的影響。
電子式扭矩儀能取代傳統(tǒng)MAGTROL扭矩傳感器的軸功率測(cè)量功能文化價值,并且能獲取風(fēng)機(jī)促進善治、水泵電機(jī)的實(shí)時(shí)效率,為風(fēng)機(jī)單產提升、水泵機(jī)組節(jié)能提供了嚴(yán)謹(jǐn)求索、科學(xué)評(píng)測(cè)手段。
扭矩傳感器是一種測(cè)量各種扭矩多樣性、轉(zhuǎn)速及機(jī)械功率的精密測(cè)量?jī)x器性能穩定。應(yīng)用范圍十分廣泛,主要用于:
規模、電動(dòng)機(jī)數字化、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)作用;
開展攻關合作、風(fēng)機(jī)、水泵、齒輪箱越來越重要、扭力板手的扭矩及功率的檢測(cè);
優化上下、鐵路機(jī)車、汽車最新、拖拉機(jī)發揮重要作用、飛機(jī)、船舶模樣、礦山機(jī)械中的扭矩及功率的檢測(cè)取得顯著成效;
、可用于污水處理系統(tǒng)中的扭矩及功率的檢測(cè)數據顯示;
責任、可用于制造粘度計(jì);
實現、可用于過程工業(yè)和流程工業(yè)中持續向好;
舉行、可以應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室,測(cè)試部門以及生產(chǎn)監(jiān)控和質(zhì)量控制組合運用;
扭矩的測(cè)量:采用應(yīng)變片電測(cè)技術(shù)的特點,在彈性軸上組成應(yīng)變橋。如圖1所示:
信號(hào)輸出可任意選擇波形─方波或脈沖波研究與應用。
檢測(cè)精度高適應性、穩(wěn)定性好、抗干擾性強(qiáng)有效保障。
不需反復(fù)調(diào)零即可激發創作;連續(xù)測(cè)量正反扭矩。
即可測(cè)量靜止扭矩稍有不慎,也可測(cè)量動(dòng)態(tài)扭矩探索。
體積小、重傳感器可脫離二次儀表獨(dú)立使用的發生,只要按插座針號(hào)提供 +15V融合,-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)相結合。量輕提升、易于安裝。
測(cè)量范圍: 0—10000Nm標(biāo)準(zhǔn)可選, 非標(biāo)準(zhǔn)2萬Nm相關性、3萬Nm競爭力、5萬Nm、8萬Nm的必然要求、10萬Nm的過程中,特殊量程可定制。