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直列式無軸承扭矩傳感器如何幫助提高渦輪機(jī)械效率
為了降低機(jī)器的運(yùn)行成本并降低能耗,為提高機(jī)器效率所做的任何努力的一階段都是收集有關(guān)機(jī)器初始性能的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)
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更新時間:2020-02-15 11:14:45瀏覽次數(shù):320
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為了降低機(jī)器的運(yùn)行成本并降低能耗,為提高機(jī)器效率所做的任何努力的一階段都是收集有關(guān)機(jī)器初始性能的準(zhǔn)確數(shù)據(jù),尤其是扭矩數(shù)據(jù)??煽康販y量扭矩的能力對于從確定降低汽車窗戶所需的力水平到測試拖船的高馬力發(fā)動機(jī)等應(yīng)用至關(guān)重要。
渦輪機(jī)械的特性使準(zhǔn)確測量扭矩特別具有挑戰(zhàn)性。電動機(jī),泵,壓縮機(jī)和渦輪發(fā)動機(jī)都可以以高RPM產(chǎn)生高扭矩。此外,扭轉(zhuǎn)振動有時會導(dǎo)致傳動系統(tǒng)過早失效。從歷*看,這限制了如何準(zhǔn)確,安全地測量扭矩。本文介紹了一些與小化扭矩測量不確定性相關(guān)的基礎(chǔ)知識,以允許對機(jī)器的設(shè)計或操作參數(shù)進(jìn)行更明智的修改。
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就像每位前一年級工程專業(yè)的學(xué)生都應(yīng)該記得的那樣,“轉(zhuǎn)矩”定義為使物體繞軸,支點(diǎn)或樞軸旋轉(zhuǎn)所需的力的大小。扭矩的數(shù)學(xué)公式是“力乘以距離”。為了說明這一點(diǎn),想象一下一條腳長的杠桿臂連接到車輪的中心。如果在杠桿臂的末端懸掛一磅的重物使車輪轉(zhuǎn)動,則轉(zhuǎn)動車輪所需的力可描述為1磅英尺的扭矩。
校準(zhǔn)和可追溯性
對于高扭矩測量來說,這種物理量的校準(zhǔn)和可追溯性越來越重要,以確保驅(qū)動功率的精度或效率,這對于滿足船用發(fā)動機(jī)行業(yè)嚴(yán)格的環(huán)境規(guī)定至關(guān)重要[2]。 一般來說有三種扭矩校準(zhǔn)方法:
杠桿臂系統(tǒng) - 當(dāng)校準(zhǔn)質(zhì)量塊(砝碼)的重力通過已知長度的杠桿臂作用在試樣上時,進(jìn)行精確的扭矩校準(zhǔn)[4]。
扭矩校準(zhǔn)中的第二種技術(shù),是參考力傳感器[3]替代砝碼來進(jìn)行。
第三個原理是采用參考扭矩傳感器。
采用參考扭矩傳感器的系統(tǒng)可以使用任何機(jī)構(gòu)來產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩,然后用轉(zhuǎn)矩參考傳感器[2] [3]測量。
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如何測量負(fù)載?
間接測量
傳動軸上的間接負(fù)載測量需要通過測量轉(zhuǎn)矩相關(guān)參數(shù)并進(jìn)行后續(xù)計算。 這些扭矩相關(guān)參數(shù)通常采用以下測定:
輸入軸表面的應(yīng)變測量。 為此,將應(yīng)變計直接膠合到軸上,然后連接到測量橋路中。 測量橋的激勵電壓和測量信號的傳輸都是需要是非接觸式的。
測量軸的扭轉(zhuǎn)角度。
直接負(fù)載測量
直接負(fù)載測量將扭矩傳感器集成到驅(qū)動軸中(見圖2)。 扭矩傳感器已經(jīng)工廠采用校準(zhǔn)機(jī)進(jìn)行校準(zhǔn)。 傳感器可以方便地安裝,拆卸,更換和重新校準(zhǔn)。
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