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测量旋转轴上扭矩的方法

摘要:通过扭矩传感器来提高工业和制造业过程控制有效的提升系统效率,监控设备部件产生的扭矩误差及校准。

1.什么是扭矩?

扭矩是衡量旋转物体所产生的的力度。反作用力矩是作用在不能自由旋转的物体上的力。举一个例子:用螺丝刀去拧已固定的螺钉,这个过程所产生的力就是扭矩或力矩。

通过旋转产生的扭矩,物体可以自由旋转,扭矩和转速可以决定驱动系统的力和效率,包括工业电机驱动器和齿轮减速器。

2.我们怎么才能更有效率的提升系统能效?

例如一个经常被忽视的领域就是用于制造和发电的旋转系统。我们通过检查这些系统的扭矩,可以减少停机时间,提高产品质量并最大限度地提高能效。

扭矩传感器及反作用力传感器

扭矩测量用于过程控制。例如,木材厂使用预定的最大扭矩来启动叶片变化。这样可以减少驱动系统的磨损并提高产品质量。制造业中存在许多类似的应用。监控扭矩有时对车轴,传动系统,齿轮传动以及电动和液压马达的性能至关重要。其他厂内应用包括燃气轮机、蒸汽轮机和内燃机等。

3.如何获得扭矩测量结果

对于扭矩测量的需求导致了几种从移动物体获取可靠数据的方法。利用扭矩传感器将扭矩转换为电信号,最常见的传感器是应变式扭矩传感器,可将扭矩转换为电阻变化。应变计与结构构件结合,当施加扭矩或力时,结构构件的晶体排列变形,偏转会引起应力,从而改变其电阻的应变系数,通电桥将电阻变化转换为标准的输出信号。传感器的输出是力和距离的函数,通常用牛顿米N.m来表示。

而反作用力矩的设计旨在消除侧向载荷(弯曲)和轴向载荷,并且仅对扭矩载荷敏感。当测量部件不能旋转在静态下测量扭矩不会损坏传感器线缆时,使用反作用力矩传感器,最大限度地减少了由旋转部件的惯性引起的误差。它们用于校准扭矩扳手,测试飞机紧固件的断裂扭矩并监控儿童防护容器的打开扭矩。


         
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