Οι αισθητήρες ροπής, οι μετατροπείς και οι ενισχυτές είναι εξειδικευμένα εξαρτήματα για τη δημιουργία συστημάτων μέτρησης ροπής σε βιομηχανικές, δοκιμαστικές και ερευνητικές και αναπτυξιακές εφαρμογές. Καλύπτουν εύρη μετρήσεων από μερικά cN m (για μικρομηχανική και ιατρικές εφαρμογές) έως δεκάδες kN m (για βαριά βιομηχανία και δοκιμές υλικών). Χωρίζονται σε στατικούς μετατροπείς (για μετρήσεις ροπής σε σταθερά εξαρτήματα) και περιστρεφόμενους μετατροπείς (για μετρήσεις σε περιστρεφόμενους άξονες, με συστήματα τηλεμετρικής μετάδοσης σήματος), με διάφορες τεχνολογίες μεταγωγής και κλάσεις ακρίβειας για την κάλυψη κάθε απαίτησης εφαρμογής.
Θέλετε βοήθεια στην επιλογή του προϊόντος;
Στατικοί μετατροπείς
Οι στατικοί μετατροπείς ροπής χρησιμοποιούν μετρητές τάσης που εφαρμόζονται σε έναν παραμορφώσιμο άξονα (συνήθως κυλινδρικό ή σωληνωτό), με διαμόρφωση γέφυρας Wheatstone στις 45° ως προς τον άξονα. Όταν εφαρμόζεται ροπή, οι τάσεις και οι συμπιέσεις στις 45° δημιουργούν μια διακύμανση στις αντιστάσεις των μετρητών τάσης και, ως εκ τούτου, μια ανισορροπία της γέφυρας ανάλογη με τη ροπή. Τυπικά χαρακτηριστικά είναι: κλάση ακρίβειας 0,05-0,5% FS, ονομαστική ευαισθησία 1-2 mV/V, επαναληψιμότητα 0,01-0,1% FS, θερμική μετατόπιση 0,002-0,01% FS/°C. Οι διαθέσιμες γεωμετρίες περιλαμβάνουν κυλινδρικούς, φλαντζωτούς και με διαμπερή οπή για ειδικές εφαρμογές.
Περιστροφικοί μετατροπείς
Οι περιστροφικοί μετατροπείς ροπής επιτρέπουν μετρήσεις σε περιστρεφόμενους άξονες (ηλεκτροκινητήρες, κιβώτια ταχυτήτων, στροβίλους, αντλίες, άξονες κίνησης). Το σήμα από τους μετρητές τάσης στον περιστρεφόμενο άξονα πρέπει να μεταφέρεται στο σταθερό σύστημα λήψης: οι τεχνολογίες που χρησιμοποιούνται περιλαμβάνουν περιστροφικούς μετασχηματιστές (με επαγωγική σύζευξη, στιβαρούς αλλά με περιορισμένο εύρος ζώνης), ασύρματη ψηφιακή τηλεμετρία (με επαγωγικά τροφοδοτούμενα ηλεκτρονικά ενσωματωμένα στον άξονα, υψηλό εύρος ζώνης, εξαιρετικό για δυναμικές μετρήσεις) και δακτυλίους ολίσθησης (δακτύλιοι ολίσθησης με ψήκτρες, μια οικονομικά αποδοτική λύση αλλά με περιορισμούς στην ταχύτητα και τη διάρκεια ζωής). Οι περιστροφικοί μετατροπείς ενσωματώνουν επίσης έναν αισθητήρα ταχύτητας (κωδικοποιητή ή παλμικό σήμα) για τον υπολογισμό της μηχανικής ισχύος P = T ω.
Εναλλακτικές τεχνολογίες
Εκτός από τους μετρητές τάσης, υπάρχουν εναλλακτικές τεχνολογίες: μαγνητοελαστικές (φαινόμενο Villari – η μαγνητική διαπερατότητα ενός σιδηρομαγνητικού υλικού μεταβάλλεται υπό στρεπτική τάση· αισθητήρες χωρίς επαφή χωρίς μετρητές τάσης, ανθεκτικοί αλλά με περιορισμένη ακρίβεια, χρήσιμοι για απαιτητικές εφαρμογές)· πιεζοηλεκτρικές (για δυναμικές μετρήσεις υψηλής συχνότητας, αλλά όχι για παρατεταμένες στατικές ροπές)· SAW – Επιφανειακό Ακουστικό Κύμα (για ειδικές εφαρμογές με συντονισμένα πιεζοηλεκτρικά στοιχεία). Η επιλογή εξαρτάται από την συγκεκριμένη εφαρμογή.
Ενισχυτές και δείκτες
Οι ενισχυτές που είναι αφιερωμένοι σε μετατροπείς ροπής παρέχουν: σταθεροποιημένη τροφοδοσία γέφυρας Wheatstone (συνήθως 5 ή 10 V DC), ενίσχυση σήματος από χαμηλά επίπεδα (mV) έως βιομηχανικά επίπεδα (0-10 V, 4-20 mA, ψηφιακές έξοδοι), φιλτράρισμα anti-aliasing, αυτόματη βαθμονόμηση (shunt-cal, περιοδική βαθμονόμηση με βαθμονομημένη απόκριση) και τυπικές ψηφιακές διεπαφές (RS-485, CAN, Profibus, Profinet, EtherCAT). Για δυναμικές μετρήσεις υψηλής συχνότητας, χρησιμοποιούνται συστήματα DAQ 24-bit με σύγχρονη δειγματοληψία πολλαπλών καναλιών. Οι βιομηχανικοί δείκτες ενσωματώνουν έναν ενισχυτή και μια ψηφιακή οθόνη για απλές εφαρμογές παρακολούθησης.
Εφαρμογές
Οι εφαρμογές είναι ποικίλες: πάγκοι δοκιμών υλικών στρέψης (χρήση στατικών μετατροπέων υψηλής ποιότητας)· πάγκοι δοκιμών ηλεκτρικών και κινητήρων καύσης (περιστροφικοί μετατροπείς μεταξύ του κινητήρα και του φρένου)· δοκιμές απόδοσης και απόδοσης κιβωτίων ταχυτήτων και κιβωτίων ταχυτήτων· παρακολούθηση ροπής σε πραγματικό χρόνο βιομηχανικών αξόνων (στροβίλους, αντλίες, αναμικτήρες)· δοκιμές ανθεκτικότητας εξαρτημάτων κιβωτίου ταχυτήτων· βαθμονόμηση κλειδιών και μετρητών ροπής (πάγκοι αναφοράς)· ρομποτική (μέτρηση ροπής αρθρώσεων και τελικών ενεργοποιητών)· βιομηχανικές εφαρμογές.
Πρότυπα βαθμονόμησης
Η βαθμονόμηση του μετατροπέα ροπής ακολουθεί το πρότυπο DIN 51309 (για στατικούς μετατροπείς και τους ενισχυτές τους), VDI/VDE 2646. Η κύρια βαθμονόμηση εκτελείται με μοχλοβραχίονες ακριβείας και πιστοποιημένες μάζες, ιχνηλάσιμης σύμφωνα με τα εθνικά πρότυπα δύναμης (αλυσίδα Newton → Newton-meter). Οι περιστρεφόμενοι μετατροπείς βαθμονομούνται υπό στατικές συνθήκες και στη συνέχεια επαληθεύονται δυναμικά με ειδικά συστήματα ζεύξης. Η τυπική συχνότητα βαθμονόμησης είναι ετήσια, με ενδιάμεσους ελέγχους διακλάδωσης.