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大量程扭矩傳感器：東莞市精標電子科技有限公司
扭矩傳感器量程的選擇
扭矩傳感器量程的選擇，如果是測量靜態(tài)時的扭矩值、選取扭矩傳感器量程時所選傳感器的量程跟您的設(shè)備大負載一樣就可以了。測量動態(tài)扭矩值時（動力源不能控制轉(zhuǎn)速）、選取扭矩傳感器的量程時好選擇您設(shè)備大負載扭矩值的2倍：因為設(shè)備啟動時會產(chǎn)生很大的瞬間扭矩值，可能會損壞扭矩傳感器；如有變頻器控制動力源轉(zhuǎn)速：您選擇扭矩傳感器的量程和您設(shè)備的大負載扭矩值就可以了。
扭矩傳感器量程的選擇，一般遵循上述原則，了解更多請咨詢我們公司人員，精標科技聯(lián)系電話：。
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大量程扭矩傳感器：工業(yè)大量程扭矩傳感器的標定
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(shè)施和產(chǎn)品的質(zhì)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(jīng)驗擰緊螺栓的時代已經(jīng)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(shè)計制造的。結(jié)構(gòu)上主要是用扳手尾部的調(diào)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(shè)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(shù)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(zhuǎn)，此時標定桿也會隨著傳感器的扭轉(zhuǎn)產(chǎn)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(jīng)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(nèi);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(diào)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(shè)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(zhuǎn)，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(cè)對稱加工出凹型燕尾槽。把標定桿設(shè)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(shè)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(jīng)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(shè)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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大量程扭矩傳感器：快裝結(jié)構(gòu)的大量程扭矩傳感器的制作方法
專利名稱：快裝結(jié)構(gòu)的大量程扭矩傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及油田鉆井、采油或修井技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及液壓鉆桿鉗和液壓油 套管鉗，是一種鉆桿鉗和油套管鉗專用的扭矩傳感器，具體地說是一種具有快裝機構(gòu)的大 量程扭矩傳感器。
背景技術(shù)：
在油田鉆井、修井作業(yè)起下鉆桿、鉆具、油套管時，需要用上卸螺紋的旋扣專用工 具。旋扣專用工具是液壓鉆桿鉗或液壓油套管鉗，總稱液壓管鉗。鉆桿、鉆具或油套管螺紋 連接的上扣扭矩直接影響螺紋上扣質(zhì)量。上扣時須嚴格控制上扣扭矩。現(xiàn)在已有多種專門 的旋扣扭矩檢測控制記錄裝置，使用在液壓鉆桿鉗或液壓油套管鉗上。液壓鉆桿鉗或液壓 油套管鉗上的扭矩檢測控制記錄裝置的測量是否準確直接影響著上扣質(zhì)量，因此，需要液 壓管鉗扭矩檢測標定儀這種專門的扭矩檢測標定裝置用于標定液壓管鉗上的扭矩檢測控 制記錄，而液壓管鉗扭矩檢測標定儀中的大量程扭矩傳感器是扭矩測量的核心。目前液壓管鉗上在用的大量程扭矩傳感器主要缺點是一是傳遞扭力的扭力桿和 扭矩傳感器采用整體加工的一體式結(jié)構(gòu)的大量程扭矩傳感器，體積大、分量重，搬運困難； 二是傳遞扭力的扭力桿和帶有法蘭端頭的通用扭矩傳感器采用法蘭連接，扭矩傳感器拆卸 和安裝極為不便，繁瑣費時費工。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種快裝結(jié)構(gòu)的大量程扭矩傳感器，扭力桿和扭矩傳感 器采用分體結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單、拆卸和組裝快捷，并且能實現(xiàn)液壓管鉗的扭矩檢測，滿足油田 鉆井、修井作業(yè)嚴格控制上扣扭矩的現(xiàn)實需要。克服現(xiàn)有傳感器存在的體積大、分量重，搬 運困難；拆卸和安裝極不便，繁瑣費時費工的不足。本實用新型所采用的技術(shù)方案是快裝結(jié)構(gòu)的大量程扭矩傳感器，包括扭力桿、帶 螺紋的快裝壓帽、扭矩傳感器主體和扭矩傳感器信號接口。扭矩傳感器主體采用圓柱體形 的扭矩傳感器，在扭矩傳感器主體外壁中間固定有扭矩傳感器信號接口，扭矩傳感器信號 接口上能連接信號線，將扭矩傳感器主體監(jiān)測到的信號傳遞出去。其特征在于在扭矩傳感 器主體的兩端中心孔內(nèi)分別插入一個扭力桿。在扭矩傳感器主體兩端的外螺紋上固定有帶 螺紋的快裝壓帽，帶螺紋的快裝壓帽將扭力桿固定在扭矩傳感器主體的兩端。所述的扭力桿為圓柱體形，在扭力桿的中部有環(huán)形凸起的臺肩；帶螺紋的快裝壓 帽一端的螺紋是內(nèi)螺紋，帶螺紋的快裝壓帽的另一端中心孔直徑小于內(nèi)螺紋直徑，帶螺紋 的快裝壓帽壓在扭力桿的環(huán)形凸起臺肩的端面上。帶螺紋的快裝壓帽將扭力桿和扭矩傳感 器主體壓緊在一起本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點通過采用具有對中臺肩的型面連接 的扭力桿和扭矩傳感器主體，使得扭力桿和扭矩傳感器主體快速插接，通過帶螺紋的快裝 壓帽將扭力桿和扭矩傳感器主體壓緊在一起，扭力桿和扭矩傳感器主體的中心在一條直線上，這由扭力桿、下扭力桿上的臺肩實現(xiàn)。快裝機構(gòu)與法蘭式結(jié)構(gòu)相比較具有結(jié)構(gòu)簡單，安 裝方便快捷的優(yōu)點。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、拆裝方便、提高了工作效率、大大降低了勞動強度。本實用 新型的使用，有利于提高大量程扭矩傳感器的野外運輸方便性和靈活性。
圖1是本實用新型快裝結(jié)構(gòu)的大量程扭矩傳感器的剖示圖。圖中的部件標號分別是1.扭力桿；2.帶螺紋的快裝壓帽；3.扭矩傳感器主體； 4.扭矩傳感器信號接口。
具體實施方式
參閱圖1。快裝結(jié)構(gòu)的大量程扭矩傳感器，包括扭力桿1、帶螺紋的快裝壓帽2、扭 矩傳感器主體3和扭矩傳感器信號接口 4。扭矩傳感器主體3采用圓柱體形的扭矩傳感器，在扭矩傳感器主體3外壁中間固 定有扭矩傳感器信號接口 4。在扭矩傳感器主體3的兩端中心孔內(nèi)分別插入一個扭力桿1。 扭力桿1為圓柱體形，在扭力桿1的中部有8毫米的環(huán)形凸起的臺肩，臺階的厚度5毫米。 在扭矩傳感器主體3兩端的外螺紋上固定有帶螺紋的快裝壓帽2。帶螺紋的快裝壓帽2 — 端的螺紋是內(nèi)螺紋，帶螺紋的快裝壓帽2的另一端中心孔直徑小于內(nèi)螺紋直徑，帶螺紋的 快裝壓帽2壓在扭力桿1的環(huán)形凸起臺肩的端面上。帶螺紋的快裝壓帽2將扭力桿1固定 在扭矩傳感器主體3的兩端。安裝過程首先將兩個扭力桿1分別插入扭矩傳感器主體3的兩端；然后將兩個 帶螺紋的快裝壓帽2分別套在扭力桿1上，通過螺紋與扭矩傳感器主體3螺紋快速連接，完 成快裝結(jié)構(gòu)的大量程扭矩傳感器的組裝工作；將扭矩傳感器信號接口 4與信號線連接。能 將扭矩信號輸出用于扭矩標定。
權(quán)利要求一種快裝結(jié)構(gòu)的大量程扭矩傳感器，包括扭力桿(1)、帶螺紋的快裝壓帽(2)、扭矩傳感器主體(3)和扭矩傳感器信號接口(4)，扭矩傳感器主體(3)采用圓柱體形的扭矩傳感器，在扭矩傳感器主體(3)外壁中間固定有扭矩傳感器信號接口(4)，其特征在于在扭矩傳感器主體(3)的兩端中心孔內(nèi)分別插有一個扭力桿(1)，在扭矩傳感器主體(3)兩端的外螺紋上固定有帶螺紋的快裝壓帽(2)，帶螺紋的快裝壓帽(2)將扭力桿(1)固定在扭矩傳感器主體(3)的兩端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快裝結(jié)構(gòu)的大量程扭矩傳感器，其特征是所述的扭力桿(1) 為圓柱體形，在扭力桿(1)的中部有環(huán)形凸起的臺肩；帶螺紋的快裝壓帽(2) —端的螺紋是 內(nèi)螺紋，帶螺紋的快裝壓帽(2)的另一端中心孔直徑小于內(nèi)螺紋直徑，帶螺紋的快裝壓帽 (2)壓在扭力桿(1)的環(huán)形凸起臺肩的端面上。
專利摘要快裝結(jié)構(gòu)的大量程扭矩傳感器，應用于油田鉆井、采油或修井的液壓鉆桿鉗和液壓油套管鉗上。包括扭力桿、帶螺紋的快裝壓帽、扭矩傳感器主體和扭矩傳感器信號接口，扭矩傳感器主體采用圓柱體形的扭矩傳感器，在扭矩傳感器主體外壁中間固定有扭矩傳感器信號接口，在扭矩傳感器主體的兩端中心孔內(nèi)分別插有一個扭力桿，在扭矩傳感器主體兩端的外螺紋上固定有帶螺紋的快裝壓帽，帶螺紋的快裝壓帽將扭力桿固定在扭矩傳感器主體的兩端。效果是具有結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便快捷的優(yōu)點。拆裝方便、提高了工作效率、大大降低了勞動強度。
文檔編號G01L3/00GKSQ
公開日2010年8月25日 申請日期2009年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月11日
發(fā)明者馮廣慶, 卞宇偉, 呂栓錄, 張福祥, 扈萬軍, 秦世勇, 秦彥斌, 竇益華, 馬紅英 申請人:中國石油天然氣股份有限公司
大量程扭矩傳感器：案例 ｜ 百萬級超大量程的巨無霸扭矩傳感器！
美國希蒙斯坦公司（S. Himmelstein and Company）建立于1960年，始終致力于創(chuàng)新和生產(chǎn)世界領(lǐng)先水平的扭矩傳感器和配套數(shù)顯設(shè)備。美國希蒙斯坦公司可提供傳感器量程0.07Nm至Nm，精度最高可達0.02%，機械過載最大可達1000%，可覆蓋全球所有測試應用。所有傳感器出廠附帶美國NVLAP標定證書。
近日，中船動力研究院有限公司官方宣布：動態(tài)氧濃度燃燒控制技術(shù)在其臨港試驗基地的船用400mm缸徑低速雙燃料機原理樣機上成功完成了試驗驗證。
在此試驗驗證中，對于軸功率的監(jiān)測以及傳動軸的扭振曲線的采集是非常重要的兩個測試科目。這勢必需要一臺超大量程且高動態(tài)的扭矩傳感器。
美國希蒙斯坦公司(S. Himmelstein And Company)作為全球著名扭矩傳感器制造商，且是全球極少數(shù)具有大量程扭矩傳感器設(shè)計與制造經(jīng)驗的制造商之一，也積極參與了此次試驗項目的前期準備。在此項目啟動初期，拓馳力機電作為美國希蒙斯坦公司在中國總代理，積極響應中船動力研究院所提出的測試需求，協(xié)調(diào)中美雙方技術(shù)人員共同商議扭矩測試方案。
為了解決超大扭矩和高動態(tài)響應的測試要求，美國希蒙斯坦公司憑借其強大的工程設(shè)計與制造能力，為此項目推出了MCRT?V和MCRT?V無軸承動態(tài)扭矩傳感器。
MCRT?V無軸承動態(tài)扭矩傳感器最大量程可達1,100kNm，具有3kHz的動態(tài)范圍，最高轉(zhuǎn)速可達750RPM。扭矩測試精度可達0.1%(滿量程)。法蘭與底座的信號傳輸依舊采用美國希蒙斯坦公司獨有的非封閉式、大間隙信號傳輸方式，確保了扭矩法蘭與信號接收器間隙可達5~7mm。此間隙確保了整個軸系在旋轉(zhuǎn)過程中，信號傳輸天線的安全，且大大降低了傳感器信號調(diào)校難度，也減少了后期維保費用和時間。
MCRT?V為雙量程無軸承動態(tài)扭矩傳感器，在確保第一量程精度為0.1%(當前滿量程)下，在第一量程的1/5范圍內(nèi)依舊確保0.1%(當前滿量程)的高精度。
MCRT?V扭矩傳感器被安裝于低速雙燃料機與水力測功機之間，為了高動態(tài)采集扭振曲線，扭矩傳感器與傳動軸之間采用了剛性機械連接。在我方技術(shù)人員現(xiàn)場指導下，傳感器順利安裝調(diào)校完畢。
經(jīng)多次試運行檢測，MCRT?V運行穩(wěn)定，所獲得數(shù)據(jù)滿足試驗要求。
隨著我國經(jīng)濟實力和技術(shù)水平大幅度提升，在民用和國防領(lǐng)域，一方面對汽車、船舶、飛機等設(shè)備數(shù)量需求大幅增加，另一方面對于這些設(shè)備的需求層次（包括噸位、動力特性等）也發(fā)生了很大的變化，對大量程扭矩的高精度測量已成為眾多企業(yè)的剛需。
美國希蒙斯坦公司(S. Himmelstein And Company)作為全球極少數(shù)具有大量程扭矩傳感器設(shè)計與制造經(jīng)驗的制造商之一，愿為全球各行業(yè)企業(yè)提供高性能扭矩傳感器，積極響應特定場景的定制化設(shè)計需求。上海拓馳力作為美國希蒙斯坦公司在中國總代理，也將持續(xù)關(guān)注國內(nèi)需求，積極提升技術(shù)服務(wù)水平，為各新老客戶提供最優(yōu)質(zhì)最適合的扭矩測量解決方案。
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