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在很多應(yīng)用中，例如大功率渦輪機(jī)或是藥罐的螺緊力測量中，扭矩都是最重要的測量。原理上講，扭矩是力和力臂的乘積，但是對于高精度扭矩測量來說，尤其是旋轉(zhuǎn)應(yīng)用中，需要高精度扭矩傳感器來實(shí)現(xiàn)。本文的應(yīng)用著重于大型渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩測試，尤其是噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。該項(xiàng)目是希望創(chuàng)建一個(gè)測試臺，通過獲得的扭矩?cái)?shù)據(jù)，來對 渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行優(yōu)化，以提高燃油效率。因此獲得精確的扭矩測量數(shù)據(jù)是本項(xiàng)目的重要組成部分。測試需要量程為 200 N.m, 1 kN.m, 2 kN.m, 和 130 kN.m 的扭矩傳感器。三個(gè)小量程的扭矩傳感器具有相同的幾何尺寸，轉(zhuǎn)速高達(dá) 22,000 RPM。最大的扭矩傳感器的轉(zhuǎn)速為 4,000 RPM。和測試臺的其他部分相同，扭矩傳感器需要極為可靠且耐用。因?yàn)槠渫鶗\(yùn)行數(shù)個(gè)月之久。防止出現(xiàn)某個(gè)輸出失敗，每個(gè)傳感器都帶有兩個(gè)獨(dú)立扭矩輸出，并進(jìn)行備份。之前，測試臺采用非旋轉(zhuǎn)扭矩測量技術(shù) - 一個(gè)力傳感器和一個(gè)杠桿臂, 通過力與杠桿臂的乘積計(jì)算出扭矩。這是已經(jīng)存在了半個(gè)世紀(jì)的測試技術(shù)，其有自己的優(yōu)勢。例如，校準(zhǔn)簡單，過載保護(hù)相對容易。但有一個(gè)最大的缺點(diǎn)：就是由于力傳感器不在旋轉(zhuǎn)軸上，無法實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確對準(zhǔn)，有較大的測量誤差。這種方式還有另外一個(gè)缺點(diǎn)，就是 低動(dòng)態(tài)響應(yīng) (只有 20Hz)，這是因?yàn)闇y力計(jì)的質(zhì)量會作為一個(gè)低通濾波器，會增加扭矩測量的不確定性。另外，測力計(jì)必須要安裝在軸承上，轉(zhuǎn)動(dòng)會對軸承造成摩擦，需要定期維護(hù)。而現(xiàn)在測量技術(shù)只需安裝扭矩傳感器 即可，扭矩傳感器由轉(zhuǎn)子和定子組成，通過 無線遙測技術(shù)進(jìn)行供電和數(shù)字化信號傳輸，并且由于采用無接觸測量技術(shù)，因此是免維護(hù)的。采用在線扭矩傳感器有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。例如，高動(dòng)態(tài) - 其 響應(yīng)頻率高達(dá) 6kHz，可以測量真實(shí)動(dòng)態(tài)扭矩。而傳統(tǒng)的杠桿技術(shù)的響應(yīng)頻率僅有 20H...
發(fā)布時(shí)間:
2018
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07
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