Jakie są metody pomiaru momentu obrotowego silnika zliczającego?
Moment obrotowy jest ważnym parametrem w testowaniu silnika. Szczególnie w przypadku oceny sprawności silnika moment obrotowy jest niezbędnym pomiarem. Dokładność pomiaru momentu obrotowego jest bezpośrednio związana z poprawnością oceny sprawności silnika. Stosowane obecnie metody pomiaru momentu obrotowego można podzielić na metodę sił zrównoważenia, metodę przenoszenia i metodę konwersji energii zgodnie z zasadą pomiaru.
Najpierw metoda równowagi
W przypadku mechanicznej części przekładni w jednolitym stanie roboczym para momentów obrotowych T i T 'musi występować jednocześnie na wale głównym i nadwoziu, a oba są równe pod względem wielkości i przeciwne w kierunku. Metoda pomiaru T na wale głównym poprzez pomiar T 'na ciele nazywana jest siłą równoważącą. Niech F będzie siłą na ramieniu, a L będzie długością ramienia, a następnie T '= LF. T 'i T można uzyskać przez pomiar siły F i ramienia siłowego. Zaletą metody równoważenia siły jest to, że nie ma problemu z przekazywaniem sygnału momentu obrotowego, a siła F na ramieniu siłowym jest łatwa do zmierzenia; wadą jest to, że zakres pomiarowy jest ograniczony do jednolitego stanu pracy prędkości, a dynamiczny pomiar momentu obrotowego nie może być zakończony.
Po drugie, metoda transferu
Metoda przenoszenia wykorzystuje pewien stopień zmiany parametrów fizycznych członu sprężystego podczas przenoszenia momentu obrotowego. Moment obrotowy jest mierzony za pomocą tej zmiany momentu obrotowego w stosunku do momentu obrotowego. Zgodnie z różnymi parametrami fizycznymi, metodę przenoszenia można dalej podzielić na magnetoelastyczne, szczepowe, druty wibracyjne, fotoelektryczne, itp. Metoda transferu prądu jest najszerzej stosowana w dziedzinie pomiaru momentu obrotowego.
1. Metoda fotoelektrycznego pomiaru momentu obrotowego
Na obracającym się wałku zamocowane są dwie tarcze w kształcie tarczy z taką samą liczbą otworów, a element fotoelektryczny i stałe źródło światła są odpowiednio zamocowane po obu stronach kraty. Gdy wałek obrotowy nie ma momentu obrotowego, jasne i ciemne paski dwóch kratek są przesunięte, całkowicie blokując ścieżkę optyczną, i nie. Światło dociera do elementu światłoczułego i nie wysyła sygnału elektrycznego; kiedy działa moment, przekrój poprzeczny dwóch tarczowatych kratek wytwarza względny kąt obrotu, a jasne i ciemne paski częściowo zachodzą na siebie, a część światła przechodzi przez kratkę do fotoczułego elementu, aby wyprowadzić sygnał elektryczny. Im większa wartość momentu obrotowego, tym większy kąt skrętu. Im większa intensywność światła, które uderza w element światłoczuły, tym większy jest wyjściowy sygnał elektryczny. Zmierzony wyjściowy sygnał elektryczny może mierzyć wielkość przyłożonego momentu obrotowego.
Metoda ta ma zalety szybkiej reakcji i monitorowania momentu obrotowego w czasie rzeczywistym; wadami są skomplikowana struktura, trudny statyczny standard, słaba niezawodność, słaba zdolność przeciwzakłóceniowa, a na dokładność pomiaru duży wpływ ma zmiana temperatury. Ta metoda nie jest odpowiednia do pomiarów momentu obrotowego tylko dla wałów rozruchowych i niskoprądowych.
2. Magnetoelektryczna metoda pomiaru momentu obrotowego
Dwa identyczne koła zębate są zamontowane na elastycznym wale, rdzeń magnetyczny i cewka stanowią system akwizycji sygnału, a mała szczelina jest zarezerwowana między wierzchołkiem zęba a rdzeniem magnetycznym. Gdy wał obraca się, dwie naprzemienne siły elektromotoryczne są odpowiednio indukowane w dwóch cewkach. A naprzemienna siła elektromotoryczna jest związana tylko z położeniem względnym i położeniem przecięcia rdzeni magnetycznych obu kół zębatych, a odpowiednią wartość momentu obrotowego można uzyskać przez wykrycie wielkości siły elektromotorycznej.
Metoda ta ma zalety wysokiej precyzji, niskich kosztów i niezawodności, a także jest pomiarem bezkontaktowym, tzn. Nie jest wymagane zasilanie i pośrednie łącze transmisyjne; wadą jest to, że struktura jest skomplikowana, odpowiedź częstotliwościowa jest ograniczona, produkcja jest trudna, czas reakcji jest długi, a odpowiedni czujnik Rozmiar i jakość są duże, a sygnał jest mały przy niskich prędkościach i trudny do zrównoważenia przy wysokie prędkości. Magnetoelektryczny pomiar momentu obrotowego jest odpowiedni do pomiaru momentu obrotowego, który zapewnia duże przesunięcie kątowe i jest w stanie mierzyć moment rozruchowy i moment obrotowy o niskiej prędkości. Ze względu na słabą charakterystykę dynamiczną, nie nadaje się do pomiaru momentu obrotowego szybkobieżnych wałów obrotowych.
3. Metoda pomiaru momentu obrotowego drutu wibrującego
Wykorzystując funkcję częstotliwości drgań własnych i napięcia, siła jest przekształcana na wielkość elektryczną, a wartość wielkości elektrycznej jest najpierw przekształcana w siłę, a następnie obliczana jest odpowiednia wartość momentu obrotowego.
Model użytkowy ma tę zaletę, że wał transmisyjny może być bezpośrednio użyty jako oś skrętna do pomiaru; tryb transmisji sygnału częstotliwości został przyjęty, a działanie przeciw zakłóceniom jest dobre; część czujnika jest oddzielona od osi pomiaru siły, co jest wygodne do pomiaru na statku lub pojeździe; wadą jest to, że struktura jest złożona, a czułość niska. Dokładność pomiaru jest niska, a sprężyste odkształcenie wału elastycznego musi być wysokie. Ta metoda nadaje się do pomiaru momentu obrotowego dużych wałów, a nie do wałów o dużej prędkości.
4. Metoda pomiaru magnetycznego sprężystego momentu obrotowego
Magnetoelastyczny pomiar momentu odnosi się do metody wykorzystania magnetoelastycznego efektu materiałów ferromagnetycznych i innych materiałów stopowych w celu uzyskania pomiaru momentu obrotowego. W polu magnetycznym moment obrotowy jest przykładany do osi elastycznej materiału ferromagnetycznego, a odzwierciedlenie zmiany przepuszczalności magnetycznej. Namagnesowanie zmian materiału ferromagnetycznego, więc sygnał momentu obrotowego można uzyskać przez pomiar zmiany przepuszczalności magnetycznej.
Metoda ma zalety: wysoka czułość, dobra stabilność, pomiar bezstykowy, duża moc wyjściowa, szybka reakcja, dobra odporność na przeciążenia, wygodna instalacja i użytkowanie, silne zdolności przeciwzakłóceniowe, prosta budowa i obwód, a także praca w trudnych warunkach środowiska. Wadą jest błąd "modulacji łuku", który ogranicza jego zastosowanie; przepuszczalność magnetyczna rozłożona wzdłuż obwodu osi skrętnej ma właściwe odchylenie, a jego dokładność pomiaru jest stosunkowo niska. Mierzona jest tylko wartość naprężenia magnetostrykcyjnego materiału warstwowego. Nadal występuje błąd wymaganej wartości momentu obrotowego. Magnetoelastyczne metody pomiaru momentu są szeroko stosowane w elektrowniach okrętowych, stalowych platformach wiertniczych, platformach wiertniczych i lokomotywach CNC.
5. Pomiar momentu obrotowego manometru
Moment obrotowy powoduje pewne naprężenie na wale napędowym, a odkształcenie to jest proporcjonalne do wielkości momentu obrotowego. Dlatego tensometr oporowy może być użyty do wykrycia odpowiedniego momentu obrotowego. Odkształcenie skrętne występuje, gdy wał napędowy poddawany jest działaniu momentu obrotowego. Maksymalne naprężenie ścinające jest generowane pod kątem 45 ° względem osi, a oporowy czujnik tensometryczny jest przymocowany w tym kierunku, aby wykryć moment obrotowy otrzymany przez wał napędowy.
Zalety metody pomiaru momentu obrotowego tensometrycznego to prosta konstrukcja, wysoka czułość, duża zdolność dopasowania, niski koszt, prosta obsługa, dojrzała technologia, szeroki zakres zastosowań, wysoka dokładność pomiaru, szybka reakcja, stabilne i niezawodne działanie, dobra kompensacja temperatury i zdolność adaptacji. Surowe środowisko; jego wadami są wilgotność, temperatura, klej i inne czynniki będą miały wpływ na dokładność pomiaru, a zdolność przeciwzakłóceniowa jest słaba, ta metoda nie jest odpowiednia do pomiaru momentu obrotowego szybkiej prędkości.
Po trzecie, metoda konwersji energii
Metoda konwersji energii odnosi się do pośredniego pomiaru momentu obrotowego poprzez pomiar innych parametrów, takich jak energia cieplna i energia elektryczna zgodnie z prawem zachowania energii. Obecnie elektronicznym miernikiem momentu obrotowego TN4000 wprowadzonym przez Galaxy Electric jest zasada pomiaru momentu obrotowego silnika. Elektroniczny miernik momentu obrotowego TN4000 wykorzystuje prawo zachowania energii do pomiaru momentu obrotowego dzięki precyzyjnemu pomiarowi parametrów elektrycznych, temperatury, prędkości i innych parametrów. Elektroniczny miernik momentu obrotowego TN4000 jest wszechstronnym przyrządem, który nie tylko może z łatwością zmierzyć moment obrotowy, ale także napięcie silnika. Parametry takie jak prąd, moc i prędkość mogą być dokładnie zmierzone, a dodatkowe sprzężenia nie są wymagane do pomiaru momentu obrotowego, co zmniejsza trudność pracy w polu.
