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瑞士MAGTROL馬格羅扭矩傳感器可用于污水處理系統(tǒng)中的扭矩及功率的檢測
MAGTROL扭矩傳感器重要部署，又稱力矩傳感器、扭力傳感器發展契機、轉(zhuǎn)矩傳感器帶動擴大、扭矩儀前來體驗，分為動態(tài)和靜態(tài)兩大類，其中動態(tài)MAGTROL扭矩傳感器又可叫做轉(zhuǎn)矩傳感器實現了超越、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器發揮重要帶動作用、非接觸MAGTROL扭矩傳感器、旋轉(zhuǎn)MAGTROL扭矩傳感器等確定性。 MAGTROL扭矩傳感器是對各種旋轉(zhuǎn)或非旋轉(zhuǎn)機(jī)械部件上對扭轉(zhuǎn)力矩感知的檢測明確了方向。MAGTROL扭矩傳感器將扭力的物理變化轉(zhuǎn)換成精確的電信號。MAGTROL扭矩傳感器可以應(yīng)用在制造粘度計意料之外，電動（氣動必然趨勢，液力）扭力扳手，它具有精度高橋梁作用，頻響快文化價值，可靠性好，壽命長等優(yōu)點優化程度。
通常所說的轉(zhuǎn)矩是外力矩廣度和深度，如機(jī)床主軸旋轉(zhuǎn)是動力源提供的外力矩作用的結(jié)果，而扭矩是內(nèi)力矩全方位，主軸工作時信息，刀具切削力對主軸的反作用使之產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)彈性變形實踐者，可用其衡量扭矩的大小 [1] 管理。扭矩是使物體發(fā)生轉(zhuǎn)動效應(yīng)或扭轉(zhuǎn)變形的力矩，等于力和力臂的乘積豐富。
扭矩是在旋轉(zhuǎn)動力系統(tǒng)中最頻繁涉及到的參數(shù)，為了檢測旋轉(zhuǎn)扭矩，使用較多的是扭轉(zhuǎn)角相位差式傳感器善於監督。該傳感器是在彈性軸的兩端安裝著兩組齒數(shù)大局、形狀及安裝角度相同的齒輪，在齒輪的外側(cè)各安裝著一只接近(磁或光)傳感器數據。當(dāng)彈性軸旋轉(zhuǎn)時效率和安，這兩組傳感器就可以測量出兩組脈沖波，比較這兩組脈沖波的前后沿的相位差就可以計算出彈性軸所承受的扭矩量邁出了重要的一步。該方法的優(yōu)點：實現(xiàn)了轉(zhuǎn)矩信號的非接觸傳遞產能提升，檢測信號為數(shù)字信號；缺點：體積較大品牌，不易安裝適應能力，低轉(zhuǎn)速時由于脈沖波的前后沿較緩不易比較設施，因此低速性能不理想。
扭矩測試比較成熟的檢測手段為應(yīng)變電測技術(shù)快速增長，它具有精度高要求、頻響快、可靠性好通過活化、壽命長等優(yōu)點開放以來。 將專用的測扭應(yīng)變片用應(yīng)變膠粘貼在被測彈性軸上，并組成應(yīng)變橋足了準備，若向應(yīng)變橋提供工作電源即可測試該彈性軸受扭的電信號規模設備。這就是基本的MAGTROL扭矩傳感器模式。但是在旋轉(zhuǎn)動力傳遞系統(tǒng)中穩步前行，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到的應(yīng)變信號輸出如何可靠地在旋轉(zhuǎn)部分與靜止部分之間傳遞至關重要，通常的做法是用導(dǎo)電滑環(huán)來完成。 由于導(dǎo)電滑環(huán)屬于磨擦接觸自然條件，因此不可避免地存在著磨損并發(fā)熱擴大公共數據，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。并且由于接觸不可靠引起信號波動體系流動性，從而造成測量誤差大甚至測量不成功設計標準。為了克服導(dǎo)電滑環(huán)的缺陷，另一個辦法就是采用無線電遙測的方法 ：將扭矩應(yīng)變信號在旋轉(zhuǎn)軸上放大并進(jìn)行V/F轉(zhuǎn)換成頻率信號助力各行，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)射至軸外經過，再用無線電接收的方法，就可以得到旋轉(zhuǎn)軸受扭的信號互動互補。 旋轉(zhuǎn)軸上的能源供應(yīng)是固定在旋轉(zhuǎn)軸上的電池核心技術體系。該方法即為遙測扭矩儀。
MAGTROL扭矩傳感器的發(fā)展歷程大致為：光學(xué)機(jī)械變形類型力度、電磁感應(yīng)類型新產品、相位差類型、應(yīng)變類型持續發展。1856 年湯姆遜發(fā)現(xiàn)了在機(jī)械應(yīng)變作用下更加廣闊，金屬絲電阻會發(fā)生變化的現(xiàn)象，這奠定了電阻應(yīng)變片的研制基礎(chǔ)合作。1938 年魯奇與西蒙斯制造了紙基式電阻應(yīng)變片。此后，電阻應(yīng)變片得到了快速地發(fā)展勇探新路，在工程領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用長遠所需，電阻應(yīng)變片也是用于扭矩測量的一種較佳選擇。
應(yīng)變型MAGTROL扭矩傳感器可利用被測物理量在彈性元件上產(chǎn)生彈性變形供給，因而彈性變形可通過應(yīng)變片轉(zhuǎn)換成電阻的變化不斷發展，從而測出扭矩值便利性。在轉(zhuǎn)動狀態(tài)下可靠地自供電技術(shù)和信號傳輸技術(shù)是此類MAGTROL扭矩傳感器仍需研究的主要問題。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扭矩傳感器非常重要，利用等離子法在轉(zhuǎn)軸表面噴覆了一段磁致伸縮層實事求是，可以使整個測試裝置做的緊湊。1984 年行動力，Sasada 等人提出了改進(jìn)方案結構，為了獲得較寬的動態(tài)范圍和較好的線性度，采用了具有特定形狀的磁場各向異性的三角形或平行四邊形磁片落到實處。1986 年 Sasada等人研究了應(yīng)用非晶薄帶的磁致伸縮逆效應(yīng)來檢測扭矩雙向互動，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度角新創新即將到來，最后基于此方法成功的研制了螺線管式MAGTROL扭矩傳感器生產效率。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設計能力，研制了逆磁致伸縮MAGTROL扭矩傳感器更合理。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扭矩傳感器適應性，其氣隙擾動小顯著、磁滯小、可滿足電助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的使用要求更優美。
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需求，其工作原理是在被測件之間安裝一轉(zhuǎn)軸，在轉(zhuǎn)軸的兩端分別裝有一個 MR 編碼器更為一致，由每個編碼器的兩相正弦輸出可以分別計算出轉(zhuǎn)軸兩端的角度各方面，再由兩個角度交差計算出扭矩。2005 年重慶工學(xué)院遠(yuǎn)程測試與控制技術(shù)研究所開發(fā)了螺桿差動變壓器式的MAGTROL扭矩傳感器面向，當(dāng)彈性軸受到扭力時今年，軸會產(chǎn)生一定的扭矩角度空間廣闊，再通過內(nèi)部的銜鐵作用以感應(yīng)電動勢的形式輸出合作關系。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量方式的磁電型MAGTROL扭矩傳感器。2014 年趙浩研學體驗、丁立軍等人基于電磁感應(yīng)原理結構不合理，設(shè)計了一種新型MAGTROL扭矩傳感器。
近年來一些新型MAGTROL扭矩傳感器不斷被開發(fā)和研制出來深刻內涵，包括光纖式MAGTROL扭矩傳感器競爭力、無線聲表面波式MAGTROL扭矩傳感器、磁敏式MAGTROL扭矩傳感器逐步改善、激光多普勒式MAGTROL扭矩傳感器特點、激光衍射式MAGTROL扭矩傳感器等。如美國佛吉尼亞西蒙斯飛行器公司，為了對飛行器的渦輪發(fā)動機(jī)進(jìn)行扭矩測試意見征詢，研發(fā)了一種基于光纖技術(shù)的光纖式MAGTROL扭矩傳感器組成部分。重慶大學(xué)光電技術(shù)及系統(tǒng)教部重點實驗室的研究人員，提出了一種新型平板式壓電四維力/力矩傳感器發揮重要帶動作用，大連理工大學(xué)聯(lián)合長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所開拓創新，研制了一種具有分載測量功能的預(yù)緊式 Stewart 結(jié)構(gòu)六維力/力矩傳感器。
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明確了方向，輸入軸上有花鍵去完善，輸出軸上有鍵槽。當(dāng)扭桿受方向盤的轉(zhuǎn)動力矩作用發(fā)生扭轉(zhuǎn)時必然趨勢，輸入軸上的花鍵和輸出軸上鍵槽之間的相對位置就被改變了設備。花鍵和鍵槽的相對位移改變量等于扭轉(zhuǎn)桿的扭轉(zhuǎn)量文化價值，使得花鍵上的磁感強(qiáng)度改變綜合運用，磁感強(qiáng)度的變化，通過線圈轉(zhuǎn)化為電壓信號增產。非接觸MAGTROL扭矩傳感器由于采用的是非接觸的工作方式脫穎而出，因而壽命長、可靠性高的方法，不易受到磨損積極影響、有更小的延時、 受軸的偏轉(zhuǎn)和軸向偏移的影響更小生產創效，已經(jīng)廣泛用于轎車領(lǐng)域進一步提升。
在非接觸式MAGTROL扭矩傳感器中，常用的主要有應(yīng)變式緊密協作、磁電式提供有力支撐、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)。隨著科技的進(jìn)步和無線傳輸技術(shù)的發(fā)展越來越重要，接觸式應(yīng)變片傳感器輸出信號所用的導(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)和刷臂間的磨損優化上下，提高了測量精度改革創新。
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勢信號的相位差發揮重要作用，從而達(dá)到測量扭矩的目的自行開發。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取得顯著成效，將軸上相應(yīng)的兩處位置反射的光信號讀取后并計算出相位差處理方法，由此能算出相應(yīng)的扭矩值數據顯示。但是光纖式傳感器易受環(huán)境影響，安裝調(diào)試也相對較困難。
光電式MAGTROL扭矩傳感器以光電感應(yīng)元件為核心部件總之。當(dāng)傳動軸上加載扭矩時，由光源發(fā)出的光的強(qiáng)度會發(fā)生相應(yīng)變化紮實做，從而使光電元件的輸出電流發(fā)生變化足了準備。通過測量該變化值即可計算出扭矩值。 [3]
應(yīng)變片MAGTROL扭矩傳感器
應(yīng)變片傳感器扭矩測量采用應(yīng)變電測技術(shù)支撐作用。在彈性軸上粘貼應(yīng)變計組成測量電橋穩步前行，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)殡娦盘柕淖兓瘡亩鴮崿F(xiàn)扭矩測量著力提升。傳感器就完成如下的信息轉(zhuǎn)換指導；傳感器由彈性軸、測量電橋動手能力、儀器用放大器服務品質、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)合在一起充分，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的無線傳輸過程。扭矩電信號由單片機(jī)控制的信號處理電路進(jìn)行放大、A/D轉(zhuǎn)換之后融合，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)送進一步完善。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)提升，由LED顯示得到的扭矩數(shù)據(jù)值影響。傳感器數(shù)據(jù)采集發(fā)射電路由MAGTROL扭矩傳感器、信號處理部分競爭力、單片機(jī)和無線發(fā)射電路組成製高點項目。MAGTROL扭矩傳感器將電阻應(yīng)變片產(chǎn)生的應(yīng)變電信號傳送到信號處理電路。信號處理部分對傳感器模擬信號提取放大的過程中，并進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換物聯與互聯。微處理器負(fù)責(zé)控制系統(tǒng)各部分器件的工作，并對數(shù)字信號進(jìn)行處理延伸。無線發(fā)射電路在微處理器的控制下有很大提升空間，由編碼器將采集到的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的編碼和處理要求，并用發(fā)射模塊發(fā)射出。實現(xiàn)無線傳輸。
電子式
電子式扭矩儀是一種針對風(fēng)機(jī)不斷發展、水泵試驗及現(xiàn)場能效評測的便攜式高性能軸功率測量儀器便利性。電子式扭矩儀創(chuàng)造性的摒棄了傳統(tǒng)機(jī)電式MAGTROL扭矩傳感器繁瑣拓展應用、復(fù)雜、在很多現(xiàn)場環(huán)境下不易實現(xiàn)的安裝過程實事求是，實現(xiàn)了風(fēng)機(jī)自動化方案、水泵電機(jī)效率的實時測量，監(jiān)測風(fēng)機(jī)結構、水泵電機(jī)在使用過程中各環(huán)節(jié)的運行狀態(tài)空間廣闊，對研究風(fēng)機(jī)、水泵電機(jī)的使用狀態(tài)提供了實時效果、真實、可靠的數(shù)據(jù)；避免了因機(jī)電式MAGTROL扭矩傳感器安裝不當(dāng)對試驗結(jié)果造成的影響服務水平。
電子式扭矩儀能取代傳統(tǒng)MAGTROL扭矩傳感器的軸功率測量功能線上線下，并且能獲取風(fēng)機(jī)、水泵電機(jī)的實時效率能力建設，為風(fēng)機(jī)知識和技能、水泵機(jī)組節(jié)能提供了嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)評測手段醒悟。
MAGTROL扭矩傳感器是一種測量各種扭矩進行部署、轉(zhuǎn)速及機(jī)械功率的精密測量儀器。應(yīng)用范圍十分廣泛新模式，主要用于：
1體驗區、電動機(jī)、發(fā)動機(jī)品質、內(nèi)燃機(jī)等旋轉(zhuǎn)動力設(shè)備輸出扭矩及功率的檢測提供了遵循；
2、風(fēng)機(jī)能運用、水泵利用好、齒輪箱、扭力板手的扭矩及功率的檢測講理論；
3有望、鐵路機(jī)車、汽車解決問題、拖拉機(jī)深刻內涵、飛機(jī)、船舶最為突出、礦山機(jī)械中的扭矩及功率的檢測逐步改善；
4、可用于污水處理系統(tǒng)中的扭矩及功率的檢測；
5落實落細、可用于制造粘度計意見征詢；
6、可用于過程工業(yè)和流程工業(yè)中深入闡釋；
7集聚、可以應(yīng)用于實驗室，測試部門以及生產(chǎn)監(jiān)控和質(zhì)量控制大大提高；
扭矩的測量：采用應(yīng)變片電測技術(shù)新的動力，在彈性軸上組成應(yīng)變橋。如圖1所示：
1.信號輸出可任意選擇波形─方波或脈沖波調整推進。
2.檢測精度高更多的合作機會、穩(wěn)定性好、抗干擾性強(qiáng)指導。
3.不需反復(fù)調(diào)零即可可以使用；連續(xù)測量正反扭矩。
4.即可測量靜止扭矩關註點，也可測量動態(tài)扭矩廣泛認同。
5.體積小、重傳感器可脫離二次儀表獨立使用建強保護，只要按插座針號提供 +15V服務好，-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流動性。量輕效高化、易于安裝。
6.測量范圍： 0—10000Nm標(biāo)準(zhǔn)可選, 非標(biāo)準(zhǔn)2萬Nm反應能力、3萬Nm部署安排、5萬Nm、8萬Nm投入力度、10萬Nm效果，特殊量程可定制。
