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HBM扭矩傳感器在大型機(jī)械驅(qū)動(dòng)的測(cè)量和可追溯性

對(duì)于海洋工業(yè)，高精度測(cè)量對(duì)于檢定效率并符合嚴(yán)格的 環(huán)境條例 是至關(guān)重要的。輪船發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)化依賴于高精度，高可靠的扭矩測(cè)量，可以顯著 節(jié)省能源，尤其對(duì)于大型的船舶發(fā)動(dòng)機(jī)來說。

驅(qū)動(dòng)功率可以通過對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)端的扭矩 ? 以及角速度 ω 進(jìn)行簡單計(jì)算即可獲得，公式如下(1):

**的扭矩信息能夠?qū)C(jī)械驅(qū)動(dòng)系哦他能夠進(jìn)行**控制。這可以對(duì)燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)（例如，多燃料或氣體發(fā)動(dòng)機(jī)）進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以確保在其 *佳工作窗口，這有助于避免爆震，死火，超載的發(fā)生，并減少燃料消耗。

直接扭矩測(cè)量

直接扭矩測(cè)量采用一個(gè)內(nèi)聯(lián)扭矩傳感器作為驅(qū)動(dòng)軸的集成部分（參照?qǐng)D2）。扭矩傳感器已經(jīng)在廠家標(biāo)定過。傳感器可以隨時(shí)安裝，拆除，替換和再標(biāo)定。

圖 2: HBM T40MAR 扭矩法蘭

間接扭矩測(cè)量

圓柱軸的間接扭矩測(cè)量涉及相關(guān)參數(shù)和隨后的計(jì)算

a) 測(cè)量輸入軸表面的應(yīng)變。應(yīng)變片被黏貼在軸上并組成一個(gè)測(cè)量電路。橋路激勵(lì)電壓的傳輸和測(cè)量信號(hào)都是非接觸式的。

b) 另外一種扭矩測(cè)量方法是測(cè)量軸的扭轉(zhuǎn)角度

這兩種理論提供多種優(yōu)勢(shì)，例如對(duì)現(xiàn)存系統(tǒng)翻新。根據(jù)安裝質(zhì)量和使用的部件，由于容差的原因，隨后計(jì)算出的扭矩值有相當(dāng)高的不確定性（見表1）

標(biāo)定和可追溯性

為確保驅(qū)動(dòng)功率和效率的精度復(fù)合船舶工業(yè)苛刻的環(huán)境條例，除了大扭矩的測(cè)量，物理量的標(biāo)定和可追溯性也非常重要。一般來說，扭矩標(biāo)定采用 杠桿臂/靜重 系統(tǒng)和 參考扭矩傳感器 來進(jìn)行。

• 杠桿臂/靜重 系統(tǒng)：砝碼施加到杠桿臂上，高精度的扭矩將產(chǎn)生。

• **種技術(shù)，是采用參考用力傳感器和一個(gè)杠桿臂[2]

• 第三種采用參考扭矩傳感器，其提供參考扭矩值。扭矩可以采用多種機(jī)制來產(chǎn)生，并通過參考扭矩傳感器來進(jìn)行測(cè)量。

  
  

圖 3: HBM Darmstadt 400KN·m *新的扭矩標(biāo)定機(jī)

HBM *新的扭矩標(biāo)定機(jī)

為符合這些要求，*新的標(biāo)定機(jī) (見圖 3)采用參考扭矩傳感器來提供參考扭矩。

定制的 T10FH/150 kN?m 和 T10FH/400 kN?m 扭矩傳感器 被用作參考傳感器。由于采用了兩個(gè)高精度參考傳感器，測(cè)量的不確定性可達(dá) 0.1 %。這一切都?xì)w功于這些扭矩傳感器符合德國國家標(biāo)準(zhǔn)（見可追溯性金字塔，圖4）

按照德國國家標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)定設(shè)備的*高等級(jí)被成為“扭矩標(biāo)準(zhǔn)機(jī)”（PTB 擁有），400 kN?m 標(biāo)定機(jī)的可追溯性為 0.08%。

采用高精度的參考扭矩傳感器，計(jì)算出的功率和效率精度比船舶工業(yè)所需的環(huán)境條例**性高出 10倍。

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