¿Qué son los Transductores de Par?
Los transductores de par son transductores que convierten el par de un equipo giratorio o estacionario, como un motor, en una magnitud eléctrica para su medición.
El par es el momento de fuerza alrededor de un eje giratorio que actúa alrededor de un eje giratorio fijo. En los equipos rotativos, la cantidad de torsión del eje giratorio se convierte en una cantidad eléctrica mediante galgas extensométricas, etc., y se lleva a la parte estacionaria mediante un anillo colector o una radio para medir el par transmitido y las fluctuaciones del par. La medición estable es posible desde condiciones estacionarias hasta el rango de rotación de alta velocidad.
Los transductores de par se utilizan para investigación, pruebas e inspección de equipos rotativos. La selección de un transductor debe tener en cuenta si es giratorio o no, la velocidad, las condiciones ambientales, las condiciones de montaje, etc.
Aplicaciones de los Transductores de Par
En el desarrollo de automóviles, el par se mide en una amplia gama de motores, transmisiones, ejes de transmisión, ejes, motores y equipos auxiliares. La resistencia de cada eje se examina en pruebas de banco y pruebas de conducción, y las fluctuaciones de par se analizan en frecuencia para analizar las vibraciones torsionales y resolver el ruido y las vibraciones causados por las fluctuaciones de par del motor.
Los comprobadores de motores pueden probar el rendimiento del motor con un transductores de par entre el motor de prueba y el dispositivo de carga. La carga utiliza un freno de polvo o de histéresis para medir el par de salida en relación con la velocidad de giro.
Un transductor de par entre el motor de accionamiento y los rodillos permite medir el par durante la alimentación de papel o de láminas y determinar las condiciones óptimas.
Principio de los Transductores de Par
Los transductores de par están disponibles con transductores de galgas extensométricas para los tipos no rotatorios y con transductores magnetostrictivos, de galgas extensométricas o de diferencia de fase para los tipos rotatorios. El tipo de banda extensométrica se utiliza a menudo porque es superior en términos de precisión y estabilidad. Los anillos colectores de tipo contacto, las transmisiones de transmisores FM sin contacto, los dispositivos ópticos y las transmisiones de transformadores rotativos pueden utilizarse para la extracción de señales de cuerpos giratorios.
Además de los métodos de galgas extensométricas, magnetostrictivos y de diferencia de fase, el par también puede medirse mediante métodos capacitivos, de resorte, ópticos y piezoeléctricos. Con cualquiera de estos métodos, los datos transmitidos se convierten de la cantidad de deformación en par utilizando el módulo elástico del material utilizado.
1. Tipo de Banda Extensométrica
El método de galgas extensométricas consiste en cuatro galgas ensambladas en un puente, con una precisión aumentada por la compensación del punto cero y la compensación de temperatura. Las bandas extensométricas se fijan a la superficie del eje que se va a medir en dos direcciones ortogonales formando un ángulo de 45° con el eje de rotación, y la cantidad de deformación se mide y se convierte en par.
2. Tipo Magnetostrictivo
El tipo magnetostrictivo utiliza material magnetostrictivo en el eje y lo excita con una bobina en el lado fijo, midiendo el cambio en la permeabilidad magnética para detectar el par sin contacto.
3. Tipo de Diferencia de Fase
El tipo de diferencia de fase es un método de transmisión de datos sin contacto que utiliza captadores electromagnéticos para transmitir la diferencia de fase entre dos engranajes magnéticos. La desventaja es su gran tamaño.
4. Tipo Capacitancia
El principio es el mismo que el del condensador variable, y el par puede detectarse mediante cambios en la capacitancia.
5. Tipo Resorte
La estructura es simple y puede calcularse en términos de desplazamiento utilizando un muelle de torsión.
6. Tipo Óptico
Se puede detectar la polarización de un material óptico fijado a la superficie del eje giratorio.
7. Tipo Piezoeléctrico
Este método utiliza un elemento piezoeléctrico.
Tipos de Transductores de Par
1. Tipo Extensométrico
Cuando se mide el par rotacional con el método de galgas extensométricas, el método de extracción de la señal de par desde el eje rotativo al lado fijo puede dividirse en tipo telémetro, tipo transformador rotativo y tipo anillo colector. En el tipo telémetro, un circuito electrónico que contiene amplificadores y bandas extensométricas se fija en el eje giratorio, permitiendo la medición con el circuito electrónico en el eje giratorio. En el tipo de transformador giratorio, la banda extensométrica se fija al eje giratorio y el transformador giratorio mide una señal de corriente alterna. En el tipo de anillo deslizante, la banda extensométrica se fija al eje giratorio y la medición se realiza mediante la alimentación eléctrica y la transmisión de la señal a través de un anillo deslizante.
2. Tipo Muelle
Cuando se mide el par rotacional con el tipo de muelle, existen varios métodos sin contacto para detectar el desplazamiento antes y después del muelle de torsión desde el lado fijo. En el método de fase de engranaje electromagnético, se fija un engranaje a la parte delantera y trasera del muelle de torsión y se puede medir la diferencia de fase en la ubicación de los dientes del engranaje utilizando un detector electromagnético. En el método de diferencia de fase por inducción electromagnética, se fija una placa de diferencia de fase a la parte delantera y trasera del muelle de torsión, y se instalan una bobina diferencial y una bobina de accionamiento en la parte delantera y trasera de la placa de diferencia de fase para medir mediante la salida de la bobina diferencial.