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當(dāng)前位置 : 首頁 >> 測功機(jī) >> 轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器測功機(jī)

測功機(jī) 轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器

　

　　該儀器安裝于功率傳動(dòng)軸之間，它和TR-1型轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速功率測量儀及CZ型磁粉制動(dòng)器配合使用，可以測量各種發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、液壓泵、齒輪箱等動(dòng)力機(jī)械及傳動(dòng)機(jī)械在0-6000轉(zhuǎn)/分范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速功率。其中ZJ是通過磁電變換輸出具有相位差的二個(gè)電壓訊號的傳感器，TR-1是帶打印，顯示的單片機(jī)式測量儀。CZ型磁粉制動(dòng)器激磁電流產(chǎn)生大小可調(diào)的阻尼力矩，為成套測功的理想加載器，TR-1及CZ具體使用請閱相關(guān)說明書。本公司提供交鑰匙工程的成套測功系統(tǒng)。

二、工作原理：

　轉(zhuǎn)矩傳感器主要由扭力軸、磁檢測器，轉(zhuǎn)筒及殼體等四部分組成。磁檢測器包括配對的兩組內(nèi)、外齒輪，永久磁鋼和感應(yīng)線圈。外齒輪安裝載扭力軸測量段的兩端；內(nèi)齒輪轉(zhuǎn)筒內(nèi),和外齒輪相對，永久磁鋼緊接內(nèi)齒輪安裝在轉(zhuǎn)筒內(nèi)。永久磁鋼，內(nèi)外齒輪構(gòu)成環(huán)狀閉合磁路,感應(yīng)線圈固定在殼體的兩端蓋內(nèi)。在驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)下，內(nèi)齒輪隨同轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)。

　內(nèi)外齒輪是變位齒輪，并不齒合，齒頂六由工作氣隙，內(nèi)外齒輪的齒頂相對時(shí)氣隙最窄，齒頂和齒槽相對時(shí)，氣隙最寬。內(nèi)外齒輪在相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，齒頂與齒槽交替相對，相對轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)齒位時(shí),工作氣隙發(fā)生一個(gè)周期的變化,磁路的磁阻和磁通隨之相應(yīng)作周期變化,因此線圈中感應(yīng)出近似正弦波的電壓訊號,訊號電壓瞬時(shí)值的變化和內(nèi)外齒輪的相對位置的變化是一致的。

　如果兩組檢測器的齒輪的投影互相重合時(shí)、兩組電壓訊號的相位差為零。安裝時(shí)，兩只內(nèi)齒輪的投影是重合的。而扭力軸上的兩只外齒輪是按錯(cuò)動(dòng)半個(gè)齒安裝的。因此，兩個(gè)電壓訊號具有半個(gè)周期的相位差，即初始相位差為α0=180°。若齒輪為120齒，分度角為3°，相位差為180°時(shí)，相應(yīng)外齒輪錯(cuò)動(dòng)1.5°。

　當(dāng)扭力軸受到扭矩作用時(shí)，產(chǎn)生扭角β，兩只外齒輪的錯(cuò)位角變?yōu)?.5°±β兩個(gè)電壓訊號的相差角相應(yīng)變?yōu)椋害?120 ×（1.5°±β）=180°±120β。
　扭角和扭矩是成正比例的,因此扭角的變化和扭矩成正比,即相位差角的變化△α=α-α0=±120β=120K1M=KM 式中K1為相位差角和扭矩的比例系數(shù)，K=±120K1，“±”另表示轉(zhuǎn)動(dòng)方向。
　設(shè)扭力軸測量段的直徑為d，長度為L，扭力軸材料的剪切彈性模為G，則K1=32L/πdG。　將傳感器的兩個(gè)電壓訊號輸入TR-1轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速功率測量儀，經(jīng)過儀表將電壓訊號進(jìn)行放大、整形、檢相、變換成計(jì)數(shù)脈沖，然后計(jì)數(shù)和顯示，便可直接讀出扭矩和轉(zhuǎn)速的測量結(jié)果。
　由于采用磁電轉(zhuǎn)換、相位差原理和數(shù)字顯示的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量方法,因此能進(jìn)行穩(wěn)定、可靠、快速、靈敏的高精度測量。它具有如下特點(diǎn)：

1.可以測量靜扭矩

　　當(dāng)把扭矩臂固定于扭力軸的一端，鎖定另一端時(shí)，這時(shí)只要打開傳感器的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，就可得到輸出信號，并能很方便地對傳感器進(jìn)行靜態(tài)校準(zhǔn)。當(dāng)然，已經(jīng)過靜校的傳感器就能對靜扭矩和低速下的扭矩進(jìn)行精密測量了。

2.不用滑環(huán)

　扭矩測量是由非接觸式磁電檢測器的輸出信號來實(shí)現(xiàn)的,所以本儀器可以測量其它儀器不可能測量到的高速轉(zhuǎn)矩。

3.精度高，穩(wěn)定性好

　由于扭力軸是由具有優(yōu)良的彈性，滯后效應(yīng)極小的高級合金材料制成，所以靈敏度高，殘余變形小，讀數(shù)穩(wěn)定、可靠。

4.操作簡單、方便

　該儀器和TR-1相配合，可自動(dòng)測量并直接讀出扭矩、轉(zhuǎn)速功率，設(shè)置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)后每次開機(jī)即可直接測量。

　

三、主要技術(shù)參數(shù)：

　1、傳感器適用于環(huán)境溫度0-55℃，以及相對溫度不超過90%的條件下工作。

　2、傳感器適用的轉(zhuǎn)速范圍及聯(lián)軸節(jié)重量（見下表）:

型　號額定轉(zhuǎn)矩（N·M）轉(zhuǎn)速范圍（轉(zhuǎn)/分）單只連軸節(jié)重量（<=kg)

ZJ-0.1
　-0.2 12 0-4000
0-4000 0.3
0.3

ZJ-0.5
-1
-2
5
10
20 0-6000
0-6000
0-6000 0.5
0.5
0.5

ZJ-5
　　-10
　　-20 50
100
200 0-4000
0-4000
0-4000 1.5
2
5

ZJ-50
　　-100
　　-200 500
1000
2000 0-3000
0-3000
0-3000 10
15
20

ZJ-500
　　-1000
　　-2000 5000
10000
20000 0-2000
0-2000
0-2000 25
30
35

　3、傳感器所需聯(lián)軸節(jié)、墊塊、測試平板等根據(jù)用戶需求，本公司可代為加工。

　4、系統(tǒng)總誤差：

　（1）靜標(biāo)精度:在標(biāo)定傳感器系數(shù)的相同環(huán)境溫度下（不相同時(shí)按溫度系數(shù)修正），靜標(biāo)定誤差應(yīng)不超過±0.2%。
　（2）在額定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，套筒固定在任意位置時(shí)，不同轉(zhuǎn)速下扭矩測量讀數(shù)變化應(yīng)不大于±0.2%。
　（3）傳感器轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng),中間套筒在不同位置時(shí),讀數(shù)誤差應(yīng)不超過±0.2%;或者中間套筒轉(zhuǎn)動(dòng)（啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)），軸在不同位置時(shí)，讀數(shù)誤差應(yīng)不超過±0.2%。
　 5、測量精度:傳感器與TR-1配合,其測量誤差不超過±0.5%。
　 6、允許測量的最大扭矩：120%額定值。
　 7、輸出電壓信號幅度：不小于0.7V有效值。
　 8、外形尺寸見圖二。
　 9、工作時(shí)間：可連續(xù)運(yùn)行。　

　 A C L h1 B D H d1 　 b h d

ZJ-0.1,0.2 110 200 260 90 150 180 300 11 120 4 2.5 12

ZJ-0.5,1,2 110 200 260 90 150 180 300 11 120 4 2.5 12

ZJ-5,10,20 172 260 370 100 182 210 320 12 120 8 4.0 26

ZJ-50,100,200 170 300 430 110 200 230 345 16 120 花鍵 8-48×42×8

ZJ-500,1000,2000 224 400 660 120 230 262 390 18 120 10-100×90×14

1、傳感器必須安裝牢靠，以防工作時(shí)震動(dòng)。

2、傳感器安裝位置如圖三、圖四所示。

3、傳感器的安裝同心度應(yīng)不大于0.1mm，否則，儀器的測量精度不易保證。
4、傳感器負(fù)載側(cè)的聯(lián)軸節(jié)應(yīng)能方便地脫開，以便零點(diǎn)調(diào)整。

5、由于傳感器的轉(zhuǎn)速信號是軸的轉(zhuǎn)速與傳感器套筒轉(zhuǎn)速的代數(shù)和，所以當(dāng)傳感器上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)打開時(shí)，扭力軸轉(zhuǎn)速應(yīng)等于儀表轉(zhuǎn)速讀數(shù)減去傳感器電機(jī)轉(zhuǎn)速所得得差值。
6、傳感器在使用時(shí)應(yīng)力求避免震動(dòng)。
7、環(huán)境溫度的變化會(huì)直接影響儀器的測量精度，當(dāng)測量精度要求不高時(shí)，相對于傳感器標(biāo)定溫度時(shí)溫差在±10℃時(shí)，對標(biāo)定系數(shù)可不作修改，如果環(huán)境溫度超過這一范圍，就須對傳感器所標(biāo)定的系數(shù)值進(jìn)行修正，即將TR-1系數(shù)修正后使用，才能保證器測試精度，溫度系數(shù)的修正按下式計(jì)算：
　Xt=Xto[1+εG(t-to)]
　式中：Xt---溫度為t時(shí)的傳感器系數(shù)。
　Xto----溫度為to時(shí)所標(biāo)定的傳感器系數(shù)（即銘牌上的傳感器溫度系數(shù)）。
　t-----測量時(shí)的實(shí)際環(huán)境溫度℃。
　to----標(biāo)定傳感器系數(shù)時(shí)的環(huán)境溫度℃。
　εG----剪切彈性模量G的溫度系數(shù)，其值在這里取為--0.027%。
　例如：傳感器出廠時(shí)的標(biāo)定系數(shù)為7215是在10℃下進(jìn)行標(biāo)定的，現(xiàn)在為36℃的情況下是用，其修正系數(shù)為： Xt=7215×(1-0.027%×26℃)=7164
　即將傳感器的標(biāo)定系數(shù)修正為7164，并在使用時(shí)將TR-1的系數(shù)置于7164，若環(huán)境溫度仍為10℃，則系數(shù)仍為7215。
8、操作步驟：
（1）將傳感器與被測功率傳動(dòng)軸及負(fù)載框圖順序及上述1-4條安裝連接牢靠。
（2）將信號輸出線對應(yīng)接至TR-1，并按傳感器銘牌上標(biāo)明的系數(shù)值設(shè)定TR-1的標(biāo)定系數(shù)。
（3）脫開負(fù)載側(cè)聯(lián)軸節(jié)，開動(dòng)被測機(jī)械，調(diào)節(jié)TR-1的零點(diǎn)，如因轉(zhuǎn)速過低，輸出電壓信號的幅度低于0.7V時(shí)，可開動(dòng)傳感器上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，并使其旋轉(zhuǎn)方向和測量軸的旋轉(zhuǎn)方向相反，但這時(shí)的轉(zhuǎn)速按第5條取得。
（4）聯(lián)接好聯(lián)軸節(jié)，則可進(jìn)行測量。
9、維護(hù)要求：
（1）傳感器裝配出廠前經(jīng)過精心調(diào)試與補(bǔ)償，切不可隨便拆裝，以免失去精度。
（2）傳感器經(jīng)使用一段時(shí)間后，如需進(jìn)行檢定、維護(hù)，請返回本廠重新進(jìn)行標(biāo)定。
（3）傳感器應(yīng)避免在劇烈震動(dòng)和高溫潮濕環(huán)境中使用和保管。
（4）傳感器的包裝運(yùn)輸應(yīng)根據(jù)《精密儀器包裝運(yùn)輸辦法》施行。