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大量程扭矩传感器：东莞市精标电子科技有限公司

　　扭矩传感器量程的选择
　　扭矩传感器量程的选择，如果是测量静态时的扭矩值、选取扭矩传感器量程时所选传感器的量程跟您的设备大负载一样就可以了。测量动态扭矩值时（动力源不能控制转速）、选取扭矩传感器的量程时好选择您设备大负载扭矩值的2倍：因为设备启动时会产生很大的瞬间扭矩值，可能会损坏扭矩传感器；如有变频器控制动力源转速：您选择扭矩传感器的量程和您设备的大负载扭矩值就可以了。
　　扭矩传感器量程的选择，一般遵循上述原则，了解更多请咨询我们公司人员，精标科技联系电话：。
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大量程扭矩传感器：工业大量程扭矩传感器的标定

对于工业上扭矩力的测量是无所不在的，扭矩传感器在铁路公路、航空航海、矿山油田等行业的应用十分广泛。随着对设施和产品的质量要求越来越高，因此都对螺栓扭矩提出了严格的控制标准。如果扭矩不足螺栓容易松动，扭矩过了则会扭伤螺栓，无论不足或过了都可能带来事故隐患。而在这里很多企业会应用到扭矩传感器来进行测量控制。
对于很多企业纷纷采用了预置式扭矩定值扳手来满足螺栓紧固的需要，这里要说明的是扭矩扳手的原理就是类似扭矩传感器，像以前操作工人运用简单的工具、凭借手感和经验拧紧螺栓的时代已经一去不复返。预置式扭矩定值扳手是上个世纪替代落后的公斤扳手而设计制造的。结构上主要是用扳手尾部的调整螺塞将扳手的压缩弹簧压缩，利用杠杆原理以达到所需的力值。使用时，当扭矩达到预置的力值，扳手会自动发出“咔嗒”声，同时扳手各部位自动复位。扭矩定值扳手无论从何种角度、何种位置均能达到预置的力值，起到操作简单，按预先设定的扭值紧固螺栓的作用。但扭矩定值扳手有一个致命的弱点，因为它的动力源是压缩弹簧，而弹簧则容易疲劳、变形，所以定值扳手每天使用后必须将压缩弹簧放松。为保证扭力扳手的工作精度，必须定期(一般为一月一检)对扭力扳手进行检测和校准。也就是说，预置式扭矩扳手的技术稳定性不好，使用单位必须为此配置一台相应的扭矩扳手检定仪。
如今对于传感器的标定对厂家来说，研制大量程扭矩传感器不成问题，但要对高精度(准确度0.5级)、大量程(最大达3000N·m)的扭矩传感器进行标定，却成了大问题。可以说有部分省市的计量局、所均没有这种标定装置和标定能力。标定问题不解决，一切都无从谈起。要想建造标准的大量程扭矩传感器标定仪需要大资金的投入，这对科研标定时，传感器随着单边重量的增加而不断扭转，此时标定杆也会随着传感器的扭转产生一定角度的倾斜，这将使标定杆一端距传感器中心的长度经费有限的他们来说，显然是不现实的。面对困难，
　　下面推荐一种标定，目前也是最为广泛的扭矩传感器标定。首先，他们把标定仪的主体安装在大楼的承梁柱上，由于大楼的承梁柱深入地下几十米，周围的震幅被减小到最小误差值内;其次，为保持标定台前后左右的平衡，他们在标定仪主体的四脚上安装了可以自由调节的升降装置，运用平衡仪的实时检测手段，把平台始终控制在水平线上;第三，标定杆的设计和加工是个大问题，一来没有大型机床能够把2000mm长度的高精度标定杆一次性地加工出来;二来在游变，随着标定值的不断增强，标定的精度不断下降，这是绝对不允许的。无论扭矩传感器发生怎样的扭转，标定杆距中心的长度应始终保持不变。针对以上难题，他们把标定杆分解成三大部分，中间一块长方形板，中孔与传感器配套，两侧对称加工出凹型燕尾槽。把标定杆设计成二个对称的翼式矩形臂，矩形臂的大端加工成R1000mm的圆弧，把小端设计成凸型的燕尾头。为减轻重量，将中间透孔。因为被分解成三个零部件，机械加工得到了顺利解决。蝶式矩形臂和长方形板均由大型线切割机床一次性加工完成，然后用大型平面磨床精磨。完工后，把蝶式矩形臂和法兰盘的凹凸燕尾相合，再用焊条焊接(两边焊条数量严格控制一致)。这样，高精度的标定杆就顺利完成了。接下来，制造标定杆两边的承重座就比较简单了，加工时严格控制重量，再用软缆与标定杆两端连接。经上机检测，两边长度和重量的平衡误差均小于0.5％。第四，想方设法向标准计量局求援商借砝码，对砝码进行严格检测，符合标定精度的才用。这样边顺利地解决了大量程扭矩传感器的标定难题。
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大量程扭矩传感器：快装结构的大量程扭矩传感器的制作方法

专利名称：快装结构的大量程扭矩传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油田钻井、采油或修井技术领域，特别涉及液压钻杆钳和液压油 套管钳，是一种钻杆钳和油套管钳专用的扭矩传感器，具体地说是一种具有快装机构的大 量程扭矩传感器。
背景技术：
在油田钻井、修井作业起下钻杆、钻具、油套管时，需要用上卸螺纹的旋扣专用工 具。旋扣专用工具是液压钻杆钳或液压油套管钳，总称液压管钳。钻杆、钻具或油套管螺纹 连接的上扣扭矩直接影响螺纹上扣质量。上扣时须严格控制上扣扭矩。现在已有多种专门 的旋扣扭矩检测控制记录装置，使用在液压钻杆钳或液压油套管钳上。液压钻杆钳或液压 油套管钳上的扭矩检测控制记录装置的测量是否准确直接影响着上扣质量，因此，需要液 压管钳扭矩检测标定仪这种专门的扭矩检测标定装置用于标定液压管钳上的扭矩检测控 制记录，而液压管钳扭矩检测标定仪中的大量程扭矩传感器是扭矩测量的核心。目前液压管钳上在用的大量程扭矩传感器主要缺点是一是传递扭力的扭力杆和 扭矩传感器采用整体加工的一体式结构的大量程扭矩传感器，体积大、分量重，搬运困难； 二是传递扭力的扭力杆和带有法兰端头的通用扭矩传感器采用法兰连接，扭矩传感器拆卸 和安装极为不便，繁琐费时费工。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种快装结构的大量程扭矩传感器，扭力杆和扭矩传感 器采用分体结构，结构简单、拆卸和组装快捷，并且能实现液压管钳的扭矩检测，满足油田 钻井、修井作业严格控制上扣扭矩的现实需要。克服现有传感器存在的体积大、分量重，搬 运困难；拆卸和安装极不便，繁琐费时费工的不足。本实用新型所采用的技术方案是快装结构的大量程扭矩传感器，包括扭力杆、带 螺纹的快装压帽、扭矩传感器主体和扭矩传感器信号接口。扭矩传感器主体采用圆柱体形 的扭矩传感器，在扭矩传感器主体外壁中间固定有扭矩传感器信号接口，扭矩传感器信号 接口上能连接信号线，将扭矩传感器主体监测到的信号传递出去。其特征在于在扭矩传感 器主体的两端中心孔内分别插入一个扭力杆。在扭矩传感器主体两端的外螺纹上固定有带 螺纹的快装压帽，带螺纹的快装压帽将扭力杆固定在扭矩传感器主体的两端。所述的扭力杆为圆柱体形，在扭力杆的中部有环形凸起的台肩；带螺纹的快装压 帽一端的螺纹是内螺纹，带螺纹的快装压帽的另一端中心孔直径小于内螺纹直径，带螺纹 的快装压帽压在扭力杆的环形凸起台肩的端面上。带螺纹的快装压帽将扭力杆和扭矩传感 器主体压紧在一起本实用新型与现有技术相比具有以下优点通过采用具有对中台肩的型面连接 的扭力杆和扭矩传感器主体，使得扭力杆和扭矩传感器主体快速插接，通过带螺纹的快装 压帽将扭力杆和扭矩传感器主体压紧在一起，扭力杆和扭矩传感器主体的中心在一条直线上，这由扭力杆、下扭力杆上的台肩实现。快装机构与法兰式结构相比较具有结构简单，安 装方便快捷的优点。本实用新型结构简单、拆装方便、提高了工作效率、大大降低了劳动强度。本实用 新型的使用，有利于提高大量程扭矩传感器的野外运输方便性和灵活性。
图1是本实用新型快装结构的大量程扭矩传感器的剖示图。图中的部件标号分别是1.扭力杆；2.带螺纹的快装压帽；3.扭矩传感器主体； 4.扭矩传感器信号接口。
具体实施方式
参阅图1。快装结构的大量程扭矩传感器，包括扭力杆1、带螺纹的快装压帽2、扭 矩传感器主体3和扭矩传感器信号接口 4。扭矩传感器主体3采用圆柱体形的扭矩传感器，在扭矩传感器主体3外壁中间固 定有扭矩传感器信号接口 4。在扭矩传感器主体3的两端中心孔内分别插入一个扭力杆1。 扭力杆1为圆柱体形，在扭力杆1的中部有8毫米的环形凸起的台肩，台阶的厚度5毫米。 在扭矩传感器主体3两端的外螺纹上固定有带螺纹的快装压帽2。带螺纹的快装压帽2 — 端的螺纹是内螺纹，带螺纹的快装压帽2的另一端中心孔直径小于内螺纹直径，带螺纹的 快装压帽2压在扭力杆1的环形凸起台肩的端面上。带螺纹的快装压帽2将扭力杆1固定 在扭矩传感器主体3的两端。安装过程首先将两个扭力杆1分别插入扭矩传感器主体3的两端；然后将两个 带螺纹的快装压帽2分别套在扭力杆1上，通过螺纹与扭矩传感器主体3螺纹快速连接，完 成快装结构的大量程扭矩传感器的组装工作；将扭矩传感器信号接口 4与信号线连接。能 将扭矩信号输出用于扭矩标定。
权利要求一种快装结构的大量程扭矩传感器，包括扭力杆(1)、带螺纹的快装压帽(2)、扭矩传感器主体(3)和扭矩传感器信号接口(4)，扭矩传感器主体(3)采用圆柱体形的扭矩传感器，在扭矩传感器主体(3)外壁中间固定有扭矩传感器信号接口(4)，其特征在于在扭矩传感器主体(3)的两端中心孔内分别插有一个扭力杆(1)，在扭矩传感器主体(3)两端的外螺纹上固定有带螺纹的快装压帽(2)，带螺纹的快装压帽(2)将扭力杆(1)固定在扭矩传感器主体(3)的两端。
2.根据权利要求1所述的快装结构的大量程扭矩传感器，其特征是所述的扭力杆(1) 为圆柱体形，在扭力杆(1)的中部有环形凸起的台肩；带螺纹的快装压帽(2) —端的螺纹是 内螺纹，带螺纹的快装压帽(2)的另一端中心孔直径小于内螺纹直径，带螺纹的快装压帽 (2)压在扭力杆(1)的环形凸起台肩的端面上。
专利摘要快装结构的大量程扭矩传感器，应用于油田钻井、采油或修井的液压钻杆钳和液压油套管钳上。包括扭力杆、带螺纹的快装压帽、扭矩传感器主体和扭矩传感器信号接口，扭矩传感器主体采用圆柱体形的扭矩传感器，在扭矩传感器主体外壁中间固定有扭矩传感器信号接口，在扭矩传感器主体的两端中心孔内分别插有一个扭力杆，在扭矩传感器主体两端的外螺纹上固定有带螺纹的快装压帽，带螺纹的快装压帽将扭力杆固定在扭矩传感器主体的两端。效果是具有结构简单，安装方便快捷的优点。拆装方便、提高了工作效率、大大降低了劳动强度。
文档编号G01L3/00GKSQ
公开日2010年8月25日 申请日期2009年11月11日 优先权日2009年11月11日
发明者冯广庆, 卞宇伟, 吕栓录, 张福祥, 扈万军, 秦世勇, 秦彦斌, 窦益华, 马红英 申请人:中国石油天然气股份有限公司

大量程扭矩传感器：案例 ｜ 百万级超大量程的巨无霸扭矩传感器！

美国希蒙斯坦公司（S. Himmelstein and Company）建立于1960年，始终致力于创新和生产世界领先水平的扭矩传感器和配套数显设备。美国希蒙斯坦公司可提供传感器量程0.07Nm至Nm，精度最高可达0.02%，机械过载最大可达1000%，可覆盖全球所有测试应用。所有传感器出厂附带美国NVLAP标定证书。
近日，中船动力研究院有限公司官方宣布：动态氧浓度燃烧控制技术在其临港试验基地的船用400mm缸径低速双燃料机原理样机上成功完成了试验验证。
在此试验验证中，对于轴功率的监测以及传动轴的扭振曲线的采集是非常重要的两个测试科目。这势必需要一台超大量程且高动态的扭矩传感器。
美国希蒙斯坦公司(S. Himmelstein And Company)作为全球著名扭矩传感器制造商，且是全球极少数具有大量程扭矩传感器设计与制造经验的制造商之一，也积极参与了此次试验项目的前期准备。在此项目启动初期，拓驰力机电作为美国希蒙斯坦公司在中国总代理，积极响应中船动力研究院所提出的测试需求，协调中美双方技术人员共同商议扭矩测试方案。
为了解决超大扭矩和高动态响应的测试要求，美国希蒙斯坦公司凭借其强大的工程设计与制造能力，为此项目推出了MCRT?V和MCRT?V无轴承动态扭矩传感器。
MCRT?V无轴承动态扭矩传感器最大量程可达1,100kNm，具有3kHz的动态范围，最高转速可达750RPM。扭矩测试精度可达0.1%(满量程)。法兰与底座的信号传输依旧采用美国希蒙斯坦公司独有的非封闭式、大间隙信号传输方式，确保了扭矩法兰与信号接收器间隙可达5~7mm。此间隙确保了整个轴系在旋转过程中，信号传输天线的安全，且大大降低了传感器信号调校难度，也减少了后期维保费用和时间。
MCRT?V为双量程无轴承动态扭矩传感器，在确保第一量程精度为0.1%(当前满量程)下，在第一量程的1/5范围内依旧确保0.1%(当前满量程)的高精度。
MCRT?V扭矩传感器被安装于低速双燃料机与水力测功机之间，为了高动态采集扭振曲线，扭矩传感器与传动轴之间采用了刚性机械连接。在我方技术人员现场指导下，传感器顺利安装调校完毕。
经多次试运行检测，MCRT?V运行稳定，所获得数据满足试验要求。
随着我国经济实力和技术水平大幅度提升，在民用和国防领域，一方面对汽车、船舶、飞机等设备数量需求大幅增加，另一方面对于这些设备的需求层次（包括吨位、动力特性等）也发生了很大的变化，对大量程扭矩的高精度测量已成为众多企业的刚需。
美国希蒙斯坦公司(S. Himmelstein And Company)作为全球极少数具有大量程扭矩传感器设计与制造经验的制造商之一，愿为全球各行业企业提供高性能扭矩传感器，积极响应特定场景的定制化设计需求。上海拓驰力作为美国希蒙斯坦公司在中国总代理，也将持续关注国内需求，积极提升技术服务水平，为各新老客户提供最优质最适合的扭矩测量解决方案。
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