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類型分類：: 科普知識

數據分類：: 扭矩傳感器

工業大量程扭矩傳感器的標定

發布日期：2022-10-09 點擊率：75

    對于工業上扭矩力的測量是無所不在的，扭矩傳感器在鐵路公路、航空航海、礦山油田等行業的應用十分廣泛。隨著對設施和產品的質量要求越來越高，因此都對螺栓扭矩提出了嚴格的控制標準。如果扭矩不足螺栓容易松動，扭矩過了則會扭傷螺栓，無論不足或過了都可能帶來事故隱患。而在這里很多企業會應用到扭矩傳感器來進行測量控制。
    對于很多企業紛紛采用了預置式扭矩定值扳手來滿足螺栓緊固的需要，這里要說明的是扭矩扳手的原理就是類似扭矩傳感器，像以前操作工人運用簡單的工具、憑借手感和經驗擰緊螺栓的時代已經一去不復返。預置式扭矩定值扳手是上個世紀替代落后的公斤扳手而設計制造的。結構上主要是用扳手尾部的調整螺塞將扳手的壓縮彈簧壓縮，利用杠桿原理以達到所需的力值。使用時，當扭矩達到預置的力值，扳手會自動發出“咔嗒”聲，同時扳手各部位自動復位。扭矩定值扳手無論從何種角度、何種位置均能達到預置的力值，起到操作簡單，按預先設定的扭值緊固螺栓的作用。但扭矩定值扳手有一個致命的弱點，因為它的動力源是壓縮彈簧，而彈簧則容易疲勞、變形，所以定值扳手每天使用后必須將壓縮彈簧放松。為保證扭力扳手的工作精度，必須定期(一般為一月一檢)對扭力扳手進行檢測和校準。也就是說，預置式扭矩扳手的技術穩定性不好，使用單位必須為此配置一臺相應的扭矩扳手檢定儀。
    如今對于傳感器的標定對廠家來說，研制大量程扭矩傳感器不成問題，但要對高精度(準確度0.5級)、大量程(最大達3000N·m)的扭矩傳感器進行標定，卻成了大問題。可以說有部分省市的計量局、所均沒有這種標定裝置和標定能力。標定問題不解決，一切都無從談起。要想建造標準的大量程扭矩傳感器標定儀需要大資金的投入，這對科研標定時，傳感器隨著單邊重量的增加而不斷扭轉，此時標定桿也會隨著傳感器的扭轉產生一定角度的傾斜，這將使標定桿一端距傳感器中心的長度經費有限的他們來說，顯然是不現實的。面對困難，
　　下面推薦一種標定，目前也是最為廣泛的扭矩傳感器標定。首先，他們把標定儀的主體安裝在大樓的承梁柱上，由于大樓的承梁柱深入地下幾十米，周圍的震幅被減小到最小誤差值內;其次，為保持標定臺前后左右的平衡，他們在標定儀主體的四腳上安裝了可以自由調節的升降裝置，運用平衡儀的實時檢測手段，把平臺始終控制在水平線上;第三，標定桿的設計和加工是個大問題，一來沒有大型機床能夠把2000mm長度的高精度標定桿一次性地加工出來;二來在游變，隨著標定值的不斷增強，標定的精度不斷下降，這是絕對不允許的。無論扭矩傳感器發生怎樣的扭轉，標定桿距中心的長度應始終保持不變。針對以上難題，他們把標定桿分解成三大部分，中間一塊長方形板，中孔與傳感器配套，兩側對稱加工出凹型燕尾槽。把標定桿設計成二個對稱的翼式矩形臂，矩形臂的大端加工成R1000mm的圓弧，把小端設計成凸型的燕尾頭。為減輕重量，將中間透孔。因為被分解成三個零部件，機械加工得到了順利解決。蝶式矩形臂和長方形板均由大型線切割機床一次性加工完成，然后用大型平面磨床精磨。完工后，把蝶式矩形臂和法蘭盤的凹凸燕尾相合，再用焊條焊接(兩邊焊條數量嚴格控制一致)。這樣，高精度的標定桿就順利完成了。接下來，制造標定桿兩邊的承重座就比較簡單了，加工時嚴格控制重量，再用軟纜與標定桿兩端連接。經上機檢測，兩邊長度和重量的平衡誤差均小于0.5％。第四，想方設法向標準計量局求援商借砝碼，對砝碼進行嚴格檢測，符合標定精度的才用。這樣邊順利地解決了大量程扭矩傳感器的標定難題。

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