ترکمتر چیست؟
طبق تعریف،ترکمتر نوعی مبدل است، به‌ویژه مبدل گشتاور که اندازه‌گیری گشتاور (واکنش، دینامیکی یا چرخشی) را به متغیر فیزیکی دیگری تبدیل می‌کند، در این مورد، به سیگنال الکتریکی قابل اندازه‌گیری، تبدیل و استانداردسازی میشود. با افزایش گشتاور اعمال شده به سنسور، سیگنال خروجی الکتریکی به طور متناسب تغییر می کند (دتکتور گشتاور). سنسورهای گشتاور یکی از دستگاه‌های اندازه‌گیری نیرو هستند و ابزار اندازه‌گیری گشتاور برای اندازه‌گیری نیرو متخصص FUTEK است.

انواع ترکمتر(گشتاور سنج )
دو دسته اصلی از پیچش مترها وجود دارد: سنسور گشتاور چرخشی و سنسورهای گشتاور واکنش. به طور خلاصه، یک سنسور واکنش، گشتاور ثابت (ایستا یا غیر چرخشی) را اندازه گیری می کند و چرخشی گشتاور چرخشی (حسگر گشتاور دینامیکی) را اندازه گیری میکند.
درک کاربرد و تعریف الزامات، بخش مهمی از انتخاب سنسور گشتاور مناسب است.
گشتاور سنج دوار (گشتاور پویا یا چرخشی)
سنسورهای چرخشی (یا حسگر گشتاور دینامیکی) در کاربردهایی استفاده میشوند که اندازه‌گیری گشتاور باید در یک محور چرخان، موتور یا یک موتور ثابت انجام شود. در این مورد، مبدل باید در خط متصل به شفت بچرخد. یک مبدل گشتاور چرخشی با یک حلقه لغزش یا لوازم الکترونیکی بی سیم برای انتقال سیگنال گشتاور در حین چرخش (سنسور بدون تماس) تعبیه شده است.
مبدل‌های گشتاور چرخشی اغلب به عنوان ابزار تست/ممیزی برای موتورها، ابزار اندازه‌گیری گشتاور، توربین‌ها و ژنراتورها برای اندازه‌گیری گشتاور دورانی استفاده میشوند. سنسور گشتاور چرخشی شفت به شفت نیز میتواند برای کنترل بازخورد، نظارت بر گشتاور، و تجزیه و تحلیل کارایی پایه های آزمایشی و برای اندازه گیری گشتاور محور چرخان با استفاده از کرنش سنج استفاده شود.
ترکمتر چرخشی همچنین بخش مهمی از دینامومترها (یا به اختصار دینو) است، زیرا اندازه گیری گشتاور و سرعت زاویه ای (RPM) را برای محاسبه آسان توان خروجی فراهم میکند و امکان محاسبه دقیق عملکرد موتور یا موتور در کیلووات یا اسب بخار و همچنین الکترومکانیکی آن را فراهم میکند. بهره وری.
چگونه گشتاور موتور را اندازه گیری کنیم؟
اندازه گیری گشتاور چرخشی (معروف به اندازه گیری گشتاور دورانی) بین موتور و بار جفت میشود. همانطور که شفت میچرخد، سنسور پیچشی گشتاور تولید شده توسط موتور را در پاسخ به بار اعمال شده به محور چرخان اندازه گیری میکند. برخی از سنسورهای روتاری مجهز به رمزگذارهای داخلی هستند. این انکودرها زاویه/سرعت تولید شده در طول آزمایش را اندازه گیری میکنند. اندازه‌گیری‌های پیچشی را میتوان با موفقیت بر روی یک نمایشگر دیجیتال محلی (معروف به نشانگر حسگر گشتاور)، مانند نمایشگر نصب پانل، نمایشگر دستی، متصل به PLC، یا پخش جریانی به رایانه با استفاده از یک ابزار دیجیتال USB (مانند سنسور گشتاور دیجیتال) به رایانه کنترل کرد.
ترکمترچرخشی همچنین بخش مهمی از دینامومترها (یا به اختصار دینو) است، زیرا اندازه گیری گشتاور و سرعت زاویه ای (RPM) را برای محاسبه آسان توان خروجی فراهم میکند و امکان محاسبه دقیق عملکرد موتور یا موتور در کیلووات یا اسب بخار و همچنین الکترومکانیکی آن را فراهم میکند. بهره وری.
گشتاور سنج واکنش (استاتیک)
در برخی کاربردها، اندازه گیری گشتاور گرفته شده با یک سنسور چرخشی در خط ممکن است در نقطه ای که گشتاور به زمین منتقل میشود با استفاده از مبدل گشتاور واکنش (اندازه گیری گشتاور استاتیک) اندازه گیری شود.
یک پیچش سنج واکنش (نه سنسورهای جابجایی LVDT) دارای دو فلنج نصب (سنسور فلنج به فلنج) است. یک وجه به زمین یا یک عضو ساختاری سفت و سخت و دیگری به محور چرخان یا عنصر دوار ثابت میشود. چرخش نیروهای برشی را بین فلنج ها ایجاد میکند که توسط کرنش سنج های فویل متصل به پرتوهای حسگر گرفته میشود و توسط پل وتستون به جریان الکتریکی تبدیل میشود.
برای یک کاربرد معین، یک سنسور واکنش (معروف به سنسور لحظه) اغلب پیچیده تر و در نتیجه ارزان تر از یک سنسور چرخشی است. مبدل‌های گشتاور واکنشی اغلب به عنوان ابزار کالیبراسیون گشتاور یا ابزار کالیبراسیون آچار گشتاور استفاده میشوند. سنسورهای گشتاور واکنشی همچنین میتوانند به عنوان پیچ‌گوشتی‌های گشتاور الکتریکی مینیاتوری مورد استفاده قرار گیرند، که به مهندسان اجازه میدهد بازخورد مستقیم از گشتاور داشته باشند و/یا گشتاور اعمال شده در هنگام مونتاژ را مطالعه کنند. صنعت خودرو از حسگرهای گشتاور فرمان برای اعتبار سنجی و تأیید سیستم های Steer by Wire و سایر کاربردهای حسگر خودرو (سنسورهای خودرو) استفاده میکند.

ترکمتر چگونه کار می کند؟
چگونه گشتاور را اندازه گیری کنیم؟ در ابتدا، ما باید فیزیک و علم مواد اساسی را در پشت اصل کار حسگر گشتاور، که گیج فشار (معروف به Strain gage) است، درک کنیم. کرنش سنج فویل فلزی یک مبدل نیرو است که مقاومت الکتریکی آن با نیروی اعمالی متفاوت است. به عبارت دیگر، کرنش حاصل از نیرو، فشار (معروف به سنسورهای فشار صنعتی برای اندازه‌گیری فشار)، کشش، فشرده‌سازی، گشتاور، وزن (معروف به سنسورهای وزن)، و غیره را به تغییر در مقاومت الکتریکی تبدیل میکند،که سپس میتواند برای اندازه گیری گشتاور استاندارد شود.
از نظر ساختاری، یک سنسور پیچشی واکنش از یک بدنه فلزی (که خمش نیز نامیده میشود) ساخته شده است که گیج های کرنش فویل به آن متصل میشوند. بدنه حسگر معمولاً از آلومینیوم یا فولاد ضد زنگ ساخته شده است که به مبدل دو ویژگی مهم میدهد: (1) استحکام را برای مقاومت در برابر گشتاورهای بالا فراهم میکند. و، (2) دارای خاصیت ارتجاعی است که با حذف گشتاور، حداقل تغییر شکل داده و به شکل اولیه خود بازگردد.
هنگام اعمال گشتاور (در جهت عقربه‌های ساعت یا خلاف جهت عقربه‌های ساعت)، بدنه فلزی مانند یک فنر عمل میکند و کمی تغییر شکل میدهد و اگر بیش از حد بارگذاری نشود، به شکل اولیه خود باز میگردد. با تغییر شکل خمش، کرنش‌گیج نیز شکل و در نتیجه مقاومت الکتریکی خود را تغییر میدهد، که یک تغییر ولتاژ دیفرانسیل را از طریق مدار پل وتستون ایجاد میکند. بنابراین، تغییر ولتاژ متناسب با گشتاور اعمال شده به مبدل است که میتواند از طریق خروجی ولتاژ مدار سنسور گشتاور محاسبه شود.
در یک سنسور گشتاور چرخشی، کرنش سنج به شفت دوار متصل میشود که با اعمال گشتاور کمی تغییر شکل میدهد. انحراف شفت باعث ایجاد تنش در کرنش سنج میشود که مقاومت آن را تغییر میدهد. ترکیبی از کرنش سنج ها (معمولاً 4 عدد) در یک مدار الکتریکی، تقویت کننده پل وتستون، مرتب شده اند که تغییرات مقاومت را به یک خروجی ولتاژ تبدیل میکند، که میتواند کالیبره و اندازه گیری شود.
سنسورهای گشتاور چرخشی برای اندازه گیری گشتاور شفت چرخان طراحی شده اند. بنابراین، انتقال نیرو به پل کرنش سنج و همچنین وسیله ای برای دریافت سیگنال از ترکمتر یا شفت چرخان ضروری است. این را میتوان با استفاده از حلقه های لغزش، تله متری بی سیم یا ترانسفورماتورهای چرخشی انجام داد. در صورت تمایل، حسگرها همچنین میتوانند رمزگذار را برای اندازه گیری زاویه یا سرعت تعبیه کنند.