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扭矩传感器是一种能够测量扭矩(旋转力或扭转力)大小的精密测量装置。它将扭矩这种力学量转换为电信号(如电压、电流或频率),以便进行测量、传输、处理和显示。
绝大多数扭矩传感器都基于应变原理工作。其核心部件是一个应变片。
弹性体:传感器内部有一个特殊设计的金属弹性轴。
应变片:将微小的电阻丝或箔制成栅状,并牢固地粘贴在弹性轴的表面。通常会粘贴多个应变片,并连接成惠斯通电桥电路,以提高测量灵敏度和补偿温度等干扰因素。
Geber GI 342.Z04 (?15) + Z119023 |
Artikel-Nr.: 82427A, Bezeichnung: PD 2303- 5K05A165FZS217 |
Artikel-Nr.: 79959A,Bezeichnung: PD 2310- 5K05A165FZS217 |
22340.0049 |
CHT3-456P-H/TG-SR 德国进口Feuerherdt弹簧8954.15.17 德国进口Feuerherdt弹簧8954.15.17 |
servo motor MSR0260L4-030-0 |
GAUX30-4096-001 |
FS1-35-60-G1/4-MS+D24127-G1/4IXG3/8A |
21632-KA21-0002 |
207558 |
347625 |
207783 |
1300 R 010 BN4HC |
SCP-025R-N-SB4-B13-S0S-000 |
ADS-R/P |
P8S-GRFDX2 Sensor Reed 2NO 240V(replace the type KL3045) |
SC00150-5UF07F10-N-DS-17AZ |
TC 25/260+001 |
TMEX35-290103 |
M2451-301732 |
7012510 |
1060029 |
7004644 |
7006681 KAMAT |
7006673 |
7006973 |
1060346 |
7006660 |
7006998 |
PI 2008-068 Nr.77665276 |
PI 3105 PS 10 77680325 |
ECN 113 528100-24(New ID:810800-24) |
BZ500.25/16.01.201.020 |
TYPE UT1.00G DC; VOLTAGE 24 V- |
SD0150000008 574562 |
TH1 |
284557 |
GTKB.92x90.DA.NP17A.F05/07.000 |
GTKB.83x90.DA.NP17A.F05/07.000 |
受力变形:当弹性轴受到扭矩作用时,会发生微小的扭转变形(通常在1°以内)。
电阻变化:这种变形会导致粘贴在其表面的应变片随之被拉伸或压缩,从而改变应变片的电阻值。
电信号输出:惠斯通电桥会检测到这种微小的电阻变化,并将其转换成一个与扭矩成正比的毫伏(mV)级电压信号。
信号放大与处理:这个微弱的信号随后被内置或外置的放大器放大,转换成标准的工业信号(如 ±5V, ±10V, 4-20mA)或数字信号(如 CANbus, RS-485, Ethernet/IP),供后续系统使用。
在选择流量计之前,必须明确以下几个关键参数,它们直接决定了流量计的类型和型号:
流体类型:是液体、气体还是蒸汽?流体的具体名称是什么(例如:水、原油、天然气、饱和蒸汽)?
流量范围:预计的最小流量和最大流量是多少?(单位通常是 m³/h, L/min, kg/h 等)
管道口径:安装处的管道直径(DN)是多少?
流体性质:
温度:流体的工作温度范围。
压力:流体的工作压力范围。
密度:对于质量流量计很重要。
粘度:高粘度流体会影响某些类型流量计的精度。
腐蚀性:决定接液部分的材质(如不锈钢、哈氏合金、衬氟等)。
精度要求:允许的误差范围是多少?(例如:±0.5%, ±1.0%)
输出信号:需要什么信号?(如:4-20mA 模拟信号、脉冲信号、RS485 通讯等)
安装条件:管道是满管还是非满管?直管段长度是否足够?电源条件如何?
根据不同的测量原理,流量计可以分为多种类型,以下是最常见和主要的几种:
原理:基于伯努利方程,在管道中安装一个节流件(如孔板、文丘里管),流体流过时会在节流件前后产生压力差,该压力差与流量的平方成正比。通过测量压差来计算流量。
优点:结构简单、应用历史悠久、标准成熟、适用性广。
缺点:量程比窄、压力损失大、精度相对较低、需要安装引压管。
应用:广泛应用于蒸汽、气体和液体的测量。
原理:基于法拉第电磁感应定律。导电液体流过磁场(由流量计线圈产生)时,会产生与平均流速成正比的感应电压。通过测量此电压来计算流量。
优点:无阻流件、压力损失极小;适用于腐蚀性、脏污、浆液介质;测量精度高。
缺点:只能测量导电液体(电导率通常需大于5μS/cm);不能测量气体和蒸汽;需要满管。
应用:水、污水、泥浆、化学品等导电液体的测量。
原理:在流体中放置一个非流线型阻流体(涡街发生体),流体在其下游两侧交替地分离产生两列规则的旋涡(卡门涡街),旋涡的频率与流速成正比。通过检测旋涡频率来计算流量。
UR319CA2413ZG9YR85 |
GP224-B |
KF40RF1-D15 |
10354;GHG 511 7506 R 0001 |
MPX19.7105/JV |
MPX12.7104/JV |
415.01.50 |
689697-09 |
8082/1-1-10 |
95.250.023.3.0 |
HMT3603A12BCA1A2V15A1B |
F34009350L260M |
WDV-02 |
UEK 43C |
PST/HT-K01 HT |
CL273/V01 |
RMI200.30 |
RMI09.5102/JV |
104855 |
101391 |
101390 |
104824 |
104837 |
BA 508 E |
KS94 9407-934-30001 |
R280-06C |
BW00-39 |
F445-08EL |
F445-03EL |
R280-08C |
4885 |
ZHRI AT10_32_730_T41935 |
SNR:176206000 |
SE-090G03B/4 |
F7B10AZ-DN12 |
优点:结构简单牢固、适用多种流体(液、气、蒸汽)、精度较高、无运动部件。
缺点:对振动敏感、要求流体具有较高的流速、不适用于低流速和粘稠液体。
应用:饱和蒸汽、过热蒸汽、压缩空气、一般气体和液体的测量。
原理:通过检测超声波在流体中顺流和逆流传播的时间差来计算流速。分为时差法和多普勒法。
时差法:适用于洁净液体。
多普勒法:适用于含有气泡或颗粒的浆液。
优点:无压力损失;可做便携式测量;可测量大口径管道流量。
缺点:对测量条件要求高(如气泡、颗粒含量);价格较高。
应用:水、污水、原油、天然气大管径计量。
原理:利用科里奥利力效应。流体流过一根振动管时,会产生一个与质量流量成正比的相位扭转变形。直接测量质量流量,而非体积流量。
优点:直接测量质量流量,精度;可同时测量密度和温度;不受流体物性(粘度、密度)影响。
缺点:价格昂贵;压力损失较大;对振动敏感;大口径成本非常高。
应用:需要精确计量质量的地方,如石油、化工、食品饮料行业的配料、装车/装船贸易结算。
原理:通过机械测量元件把流体连续不断地分割成单个已知的体积部分,根据计量室逐次重复地充满和排放该体积流体的次数来测量流量。 like a gear pump in reverse.
优点:精度;不受粘度变化影响;无需直管段。
缺点:有移动部件,易磨损;压力损失大;对流体清洁度要求高。
应用:原油、成品油、液化气、食用油等高粘度液体的精密计量。
原理:流体流动推动涡轮旋转,涡轮的转速与流速成正比。通过磁电感应器测量转速来计算流量。
优点:精度高、重复性好、响应速度快。
缺点:对流体清洁度要求高;轴承易磨损;不适用于高粘度流体。
应用:洁净的液体和气体的精密测量,如成品油、天然气贸易结算。
您可以参考以下决策思路:
测量对象 | 优先考虑类型 | 关键注意事项 |
---|---|---|
清洁水/一般液体 | 电磁、超声波、涡街 | 导电用电磁,不导电或大管径用超声波 |
蒸汽(饱和/过热) | 涡街、差压式 | 涡街是蒸汽测量的,性价比高 |
天然气/压缩空气 | 涡街、气体涡轮、超声波 | 贸易结算用涡轮或超声波,过程控制用涡街 |
高粘度液体/油品 | 容积式、科里奥利 | 需要精密计量且粘度高容积式 |
腐蚀性/浆液液体 | 电磁(导电)、超声波多普勒 | 电磁流量计衬里和电极材质要选对 |
需要质量流量 | 科里奥利质量流量计 | 精度要求最高,不考虑成本时的 |
大管径水/气体 | 插入式超声波、插入式电磁 | 安装经济,压损小 |
实验室精密测量 | 容积式、涡轮、质量流量计 | 对精度要 |
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