简论静态扭矩传感器在阀门扭矩测试中的应用

简论静态扭矩传感器在阀门扭矩测试中的应用 简论静态扭矩传感器在阀门扭矩测试中的应用论文 1 概述 阀门的扭矩参数是阀门设计和用户选择的重要参数之一，阀门扭矩测试系统可以供应阀门扭矩参数及影响阀门扭矩的各种因素。系统中的静态扭矩传感器依据电阻应变原理把扭转力矩产生的应变转换成与其成线性关系的电信号，量程范围 0～100kN·m，精度可达 0.1%FS，性能稳定牢靠。 2 系统构造 阀门扭矩测试系统由阀门扭矩监测仪、静态扭矩传感器、电动执行机构、工业计算机等组成。 2.1 阀门扭矩监测仪 阀门扭矩监测仪主要由隔离变压器、DC-DC 转换模块、数据采集把握模块、开关电源、信号和电源接插件及箱体等组成。监测仪的'三相四线制电源经电源接口分两路输入仪器。一路输入功率把握模块，把握电动执行机构正反转运行。另一路输入隔离变压器，经开关电源给信号板和接口板供应电源。主电路中设有急停开关和电源指示灯。扭矩信号通过 DC-DC 转换模块后输入数据采集把握模块与计算机相连，实现信号的传输和处理。 因静态扭矩传感器供电电源为开关电源，其电源等级 level3，电压调整率10%，负载调整率 0.5%。系统工作时，扭矩传感器信号端输出电压有 0.54V 波动，频率为 50Hz，导致上位机采集数据不稳定。经分析，接受增加电源隔离模块改善扭矩传感器电源性能。增加电源隔离模块后，扭矩传感器工作时输出电压波动很小，约为 0.05V。 2.2 扭矩传感器 扭矩测试传感器选用静态双法兰扭矩传感器，其构造稳定，同轴性好，抗过载力量强。传感器全量程精度等级为 0.5 级，接受二线制 4～20mA 信号，无需进展单独标定。 静态扭矩传感器利用金属应变原理(当金属受外力作用时其电阻值会发生转变)制成，金属电桥内置于传感器壳体中。电桥在轴向扭力的作用下电阻值增加或减小，当输入端加上直流电压后，输出端可以得到随所施力大小而转变的电压信号。再经过信号处理电路输出相应的电流信号。 2.3 工业计算机 系统选用高牢靠性的 PSCE-2000 型工业计算机，可工作在粉尘、烟雾、高/低温、潮湿、震惊和腐蚀等冗杂工业环境中，同时具备快速诊断和可维护性，其MTTR(MeanTimetoRepair)一般为 5min，MTTF 可达 100kh 以上。除实时性、扩大性和兼容性优良外，计算机可连续长时间工作，机箱内的专用电源有较强的抗干扰力量，机箱内的专用底板上有 PCI 和 ISA 插槽，机箱接受钢构造，有较高的防磁、防尘和防冲击力量。系统上位机软件...