發(fā)電廠的扭矩傳感器的應(yīng)用

不斷增長(zhǎng)的能源需求要求發(fā)電廠具有更高的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性，在此類系統(tǒng)中需要采用創(chuàng)新性的技術(shù)。

效率和功率 是發(fā)電廠的兩個(gè)重要指標(biāo)。 效率 是指特定時(shí)間內(nèi)功率和燃燒量之間的傳動(dòng)比。

確定燃料的質(zhì)量流
有效功率通過(guò)發(fā)電機(jī)輸出可以非常簡(jiǎn)單地測(cè)量。但是測(cè)量系統(tǒng)的效率就非常困難了。測(cè)量燃油流是目前普遍的方法。但是測(cè)量質(zhì)量流非常的不，多個(gè)因素容易被影響，且燃油的類別也具有不確定性。因此，燃油質(zhì)量流需要通過(guò)間接方式來(lái)測(cè)量，并需要事前確定的標(biāo)定值和仿真程序的幫助。

測(cè)量輸入軸轉(zhuǎn)矩
另外一個(gè)測(cè)量驅(qū)動(dòng)功率的方法是測(cè)量驅(qū)動(dòng)端和發(fā)電機(jī)之間的軸轉(zhuǎn)矩，并測(cè)量轉(zhuǎn)速來(lái)計(jì)算驅(qū)動(dòng)功率。這可以通過(guò)驅(qū)動(dòng)端的輸入軸扭矩來(lái)完成。這里有多種方法來(lái)完成，但是都是通過(guò)扭矩相關(guān)的參數(shù)并計(jì)算得出，由于參數(shù)具有一定的公差，因此具有較大的不確定性。

通過(guò)表面應(yīng)力來(lái)測(cè)量輸入軸扭矩
相對(duì)來(lái)說(shuō)，通過(guò)測(cè)量軸表面的應(yīng)變是一個(gè)不錯(cuò)的方法。應(yīng)變片黏貼在軸的表面，并組成測(cè)量橋路，橋路的激勵(lì)電壓和信號(hào)傳輸通過(guò)無(wú)線遙測(cè)的方式來(lái)完成. 這種方法具有較高的測(cè)量質(zhì)量，但是隨后的計(jì)算公差導(dǎo)致其有 3 到 5%的不確定性。這種方法有諸多優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)存的系統(tǒng) 非常容易通過(guò)此方法改造。但是對(duì)于新系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，測(cè)量精度還是不能夠滿足要求的。

通過(guò)軸應(yīng)變標(biāo)定用于扭矩參數(shù)
上述方法的不確定性可以通過(guò)對(duì)軸應(yīng)變的標(biāo)定來(lái)作為扭矩參數(shù)進(jìn)行提高。通過(guò)預(yù)定義的扭矩進(jìn)行加載 ，相應(yīng)的輸出信號(hào)被測(cè)量和記錄。標(biāo)定可以現(xiàn)場(chǎng)完成。但是其非常復(fù)雜并且耗費(fèi)大量時(shí)間 。在實(shí)驗(yàn)室標(biāo)定有更好的條件和精度，但是可能需要改變標(biāo)定設(shè)備的部分配件。

驅(qū)動(dòng)系中集成測(cè)量技術(shù)
在新建的系統(tǒng)中，上述的困難可以通過(guò)對(duì)驅(qū)動(dòng)系的直接 扭矩測(cè)量 來(lái)完成. 其需要直接安裝在驅(qū)動(dòng)系中。扭矩部件已經(jīng)被標(biāo)定，并獲得認(rèn)證，其可以非常容易安裝，替換和重新標(biāo)定。

圖 1 額定扭矩為 300 kNm 的 扭矩傳感器，其zui大范圍可以達(dá)到數(shù)MNm. 其可以非旋轉(zhuǎn)方式用作反扭矩作用力測(cè)量，也可用于標(biāo)定 扭矩傳感器，或者用于轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量. 

圖 1: 扭矩傳感器的特性

圖 2: 2 MNm 的扭矩傳感器
圖 3: 在發(fā)電系統(tǒng)中安裝扭矩傳感器
依據(jù)不同的遙測(cè)系統(tǒng)，扭矩傳感器的動(dòng)態(tài)扭矩信號(hào)帶寬zui大到 6 kHz. 在發(fā)電領(lǐng)域具有以下優(yōu)勢(shì):

高精度功率測(cè)量 （監(jiān)控）
燃耗肥西和優(yōu)化
扭矩這棟分析，無(wú)需其他傳感器
更短的信號(hào)時(shí)間 > 快速控制和過(guò)載保護(hù)
易于安裝
容易標(biāo)定，包括標(biāo)定證書
ATEX 認(rèn)證，可以用于可能爆炸環(huán)境
ABS和相關(guān)證書可以用于艦船
免維護(hù)
作為zui大的扭矩傳感器 制造商, HBM 在此領(lǐng)域有數(shù)十年的經(jīng)驗(yàn). 其產(chǎn)品質(zhì)量和精度有目共睹。