工業(yè)大量程扭矩傳感器的標定
2014-02-24 09:15:01??????點擊：
對于工業(yè)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(yè)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(yè)會應用到扭矩傳感器來進行測量控制。
對于很多企業(yè)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(fā)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(wěn)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(xiàn)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(jié)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(fā)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(shù)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。
對于很多企業(yè)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(fā)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(wěn)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(xiàn)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(jié)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(fā)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(shù)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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