天津旋轉(zhuǎn)機械狀態(tài)監(jiān)測儀服務(wù)至上,善測（天津）科技

時間：2020-03-05作者：善測（天津）科技有限公司瀏覽：182

RTMS采用光纖傳感器實現(xiàn)非接觸扭轉(zhuǎn)振動測量，硬件上采用葉片振動測量系統(tǒng)，相較于傳統(tǒng)光電編碼、齒輪脈沖等傳統(tǒng)方法具有以下優(yōu)勢:

1.光纖非接觸式測量，*測量改裝，*動平衡；

2.傳感器工作距離寬，動態(tài)響應(yīng)快，對橫向振動不敏感，滿足軸系振動的實際工況要求。

3.雙傳感器差分扭轉(zhuǎn)測量算法，客服了傳統(tǒng)方法中轉(zhuǎn)速不穩(wěn)導(dǎo)致的測量誤差。

RTMS尤其適用于大直徑旋轉(zhuǎn)軸傳遞功率、靜扭矩、動扭矩及扭振的高精度在線監(jiān)測。

測應(yīng)變測扭矩是一種常規(guī)的扭矩測量的手段。一般性扭矩傳感器一旦失效,不僅會造成扭矩傳感器自身的損壞,較嚴重的是會造成被測量設(shè)備的重大機械損壞。該方案首先測量旋轉(zhuǎn)軸表面的應(yīng)力應(yīng)變值,再將測量值代入相應(yīng)的力學公式折算,較終獲得旋轉(zhuǎn)軸上承受的扭矩大小。從*1枚應(yīng)變片設(shè)計成功至今,應(yīng)變計已經(jīng)從原先單一的電阻式應(yīng)變計逐漸發(fā)展成為利用多種物理原理制成的應(yīng)力敏感元件,例如:聲表面波傳感器、逆磁致伸縮材料傳感器、壓電式扭矩傳感器等。







非接觸測量可以滿足對于扭矩測量的眾多需求:

1)長期不間斷、高可靠性扭矩測量。一般性扭矩傳感器一旦失效,不僅會造成扭矩傳感器自身的損壞,較嚴重的是會造成被測量設(shè)備的重大機械損壞。如果按萬向節(jié)在扭轉(zhuǎn)的方向是否有明顯的彈性可分為剛性萬向節(jié)傳動軸和撓性萬向節(jié)傳動軸。例如:應(yīng)變式扭矩測量裝置中應(yīng)變計的引線需要靠滑環(huán)(見圖1)引出,長時間工作后,滑環(huán)較易發(fā)熱老化,甚至斷裂脫落,所以出于可靠性的考慮,該方案多用于低速旋轉(zhuǎn)軸的短期扭矩測量。如果選擇非接觸式扭矩傳感器測量扭矩,它與旋轉(zhuǎn)軸沒有力的相互作用,工作過程中不受軸向負載和彎曲載荷,所以零件損耗小,工作壽命長,可以實現(xiàn)長期不間斷、可靠性測量扭矩。

2)高動態(tài)性精磚扭矩測量。具體方法是,利用單片機的高速計數(shù)功能,對單片機的內(nèi)部時鐘進行計數(shù),計數(shù)時間由該矩形脈沖控制,根據(jù)計數(shù)值可以計算得到每個脈沖的時寬值。傳感器自身的轉(zhuǎn)動慣量是影響扭矩測量精度和動態(tài)性的重要問題,因為傳感器是有重量的,安裝在旋轉(zhuǎn)軸上后就相當于增加了一個“額外質(zhì)量”,這一質(zhì)量在旋轉(zhuǎn)軸較輕或者轉(zhuǎn)速較慢的情況下是不能忽略的,那便會導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速明顯下降,測量得到的扭矩大小將受到嚴重影響。如果采用非接觸式扭矩測量,傳感器對旋轉(zhuǎn)軸無附加外力,這可以從根本上提高測量的動態(tài)性和精準性,同時有助于提高系統(tǒng)的分辨率。

3)準確控制被測裝置。因為一般性扭矩測量裝置的體積大,并且要與旋轉(zhuǎn)軸直接接觸,所以存在著一個不可避免的問題,即由于安裝位置不當,或者接觸測量時產(chǎn)生的干擾力或扭矩而改變旋轉(zhuǎn)軸的運動狀態(tài),這類干擾是隨機的,很難評估和定量,而扭矩測量往往又是作為控制單元的反饋信號。其測量原理是，傳動軸上的機械應(yīng)變引起貼在該軸上的應(yīng)變片的電阻發(fā)生變化，使電橋失去平衡。這樣就會直接導(dǎo)致控制的準確性難以保證。唯有采取非接觸式扭矩測量,從源頭上消除傳感器施加在旋轉(zhuǎn)軸上的附加力,末端控制的高準確性才有可能實現(xiàn)。







實現(xiàn)非接觸式扭矩測量的關(guān)鍵技術(shù)

扭矩的非接觸式測量是在接觸式測量的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它綜合利用了已有的扭矩測量技術(shù)和方法,通過技術(shù)改進和升級實現(xiàn)非接觸的扭矩測量目標。從*1枚應(yīng)變片設(shè)計成功至今,應(yīng)變計已經(jīng)從原先單一的電阻式應(yīng)變計逐漸發(fā)展成為利用多種物理原理制成的應(yīng)力敏感元件,例如:聲表面波傳感器、逆磁致伸縮材料傳感器、壓電式扭矩傳感器等。工程中,實現(xiàn)非接觸測量的關(guān)鍵在于實現(xiàn)非接觸的扭矩信號傳遞?，F(xiàn)階段,可以實現(xiàn)非接觸扭矩信號傳遞的關(guān)鍵技術(shù)有如下兩種。

基于無線信號傳輸模塊的非接觸扭矩測量方案

基于一般性扭矩測量方案,即測應(yīng)變測扭矩、測轉(zhuǎn)矩測扭矩、測反作用力測扭矩,這一方案是指增添無線信號傳輸?shù)墓δ軉卧獙崿F(xiàn)非接觸扭矩信號傳遞。這是一種改良方案,通過技術(shù)改進實現(xiàn)從有線接觸式扭矩測量到非接觸無線扭矩測量的升級。







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