1. 什么是轴式扭矩传感器:这种传感器以轴为弹性体,是一种专门设计用于检测扭矩的测量仪器,常见于测试平台、生产线,用以测量作用在其上的扭矩。
2. 工作原理:轴式扭矩传感器基于应变测量技术,其核心是测量轴,将专用的测扭应变片用应变胶粘贴到测量轴上,并组成应变桥。当外力导致轴变形时,通过测量这种变形的程度来计算扭矩,因为扭矩会导致测量轴的扭转变形。此时如果给应变桥提供工作电源,即可得到该测量轴受扭的电信号。
3. 传感器结构:扭矩传感器由三部分组成:测量轴(转子),与被测物体连接;信号调理和供电电子元件;以及外壳(定子),封装轴和电子设备,并可安装在测试台上。
4. 安装方法:传感器通常通过底座或侧孔固定在试验台上,确保测量轴与被测部件的轴对齐。在低速应用中,测量轴可以悬挂并由驱动轴支撑。
5. 机械连接:测量轴需要与被测部件牢固连接,如通过联锁系统、方形或键连接,或使用夹紧波纹管联轴器等连接器。
6. 量程范围:轴式扭矩传感器的额定量程在0.5到500 Nm之间,更低量程应用较少,高扭矩测量通常使用扭矩法兰。
7. 数据处理:扭矩传感器通常不带显示器,测量值一般由下游电子系统记录和处理,包括使用比较复杂的控制系统,根据使用环境不同,可能包括显示器等设备直接显示。输出信号可以是电流、频率或电压,具体取决于应用。
8. 优点:易于操作,通用性强,密封的测量轴设计比较适合小扭矩测量,且价格相对扭矩法兰更经济。
9. 缺点:轴承摩擦是轴式扭矩传感器设计中的固有缺点,相比法兰式扭矩传感器需要略长的安装空间。由于结构不同,大扭矩测量时,扭矩法兰可能更为合适,比如千牛米和兆牛米范围。
10. 附加功能:某些轴式扭矩传感器可同时测量转速和/或转角,甚至可以扩展到温度等其他参数,根据测量需要进行选择。
11. 选择指南:选择传感器时,需考虑测量范围、转速、精度、环境温度等因素,查阅技术规格和安装指南以确保匹配。其中量程的选择尽量留有10%-30%的冗余量,一方面为了精度考量,量程与实际使用差距过大会影响测量的准确性;另外一方面,选择量程与实际使用扭矩十分接近或相等,则传感器长期处于满负荷工作状态影响使用寿命,还有因过载损坏传感器的风险。
12. 更换现有扭矩传感器考虑因素:更换现有系统中的传感器需考虑尺寸兼容性(如安装孔和轴径)、信号输出的匹配性,通常需要更换联轴器等小调整即可适应。