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高精度扭矩傳感器 T40MAR 對船舶發動機進行優化

　sMJ廣州南創電子科技有限公司

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　　采用 HBM 高精度 T40MAR 扭矩傳感器 對船舶發動機進行性能優化，可以節省大量燃料，確保其符合國際規范降低排放的要求。sMJ廣州南創電子科技有限公司

　　國際 MARPOL 公約要求船舶逐步減少污染物排放，能夠開發結合各種燃料(如經典船用燃料和液化天然氣)的新發動機，雙燃料發動機可以大幅降低廢氣排放，但從一種燃料快速切換到另一種燃料時，確保不會喪失功率。此外，當發動機在LNG模式下使用時，必須可靠地防止爆震，失火或過載(見圖1)等臨界操作模式(氣缸壓力)。sMJ廣州南創電子科技有限公司

　　確保這一點的最重要的是負載信號的精確識別。這適用于經典船用燃料和液化天然氣之間的切換，并且不能有任何功率損失，并確保發動機的驅動工作點處在最佳操作窗口中，且無需考慮駕駛情況[1]。因此可以顯著降低燃油消耗，提高驅動效率(見圖1)。sMJ廣州南創電子科技有限公司

　　為了識別負載信號，需要根據發動機轉矩M和角速度ω的精確測量來計算驅動功率P并將其傳輸到中央電子單元中。sMJ廣州南創電子科技有限公司

　　P = ω*M (1)sMJ廣州南創電子科技有限公司

　　只有負載測量具有足夠高的精度才能在最佳工作窗口中對這些船舶發動機進行適當的控制[1]。扭矩測量越精確，控制越準確。扭矩可以采用直接或間接測量方式進行。sMJ廣州南創電子科技有限公司

　　如何測量負載?sMJ廣州南創電子科技有限公司

　　間接測量sMJ廣州南創電子科技有限公司

　　傳動軸上的間接負載測量需要通過測量轉矩相關參數并進行后續計算。 這些扭矩相關參數通常采用以下測定：sMJ廣州南創電子科技有限公司

　　輸入軸表面的應變測量。 為此，將應變計直接膠合到軸上，然后連接到測量橋路中。 測量橋的激勵電壓和測量信號的傳輸都是需要是非接觸式的。sMJ廣州南創電子科技有限公司

　　測量軸的扭轉角度。sMJ廣州南創電子科技有限公司

　　直接負載測量sMJ廣州南創電子科技有限公司

　　直接負載測量將扭矩傳感器集成到驅動軸中(見圖2)。 扭矩傳感器已經工廠采用校準機進行校準。 傳感器可以方便地安裝，拆卸，更換和重新校準。.sMJ廣州南創電子科技有限公司

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　　表 1: 直接和間接方法之間的容差比較整體5 … 7% , 不確定性~ 0,2 … 0,3%, 不確定性sMJ廣州南創電子科技有限公司

　　輸入量間接: 應變片直接: 扭矩傳感器sMJ廣州南創電子科技有限公司

　　楊氏模量2 … 5%~ 0%sMJ廣州南創電子科技有限公司

　　應變系數~ 1%~ 0%sMJ廣州南創電子科技有限公司

　　軸規格~ 1%~ 0%sMJ廣州南創電子科技有限公司

　　應變片定位1 … 5%~ 0%sMJ廣州南創電子科技有限公司

　　溫度影響2 … 5%~ 0,1%sMJ廣州南創電子科技有限公司

　　校準和可追溯性sMJ廣州南創電子科技有限公司

　　對于高扭矩測量來說，這種物理量的校準和可追溯性越來越重要，以確保驅動功率的精度或效率，這對于滿足船用發動機行業嚴格的環境規定至關重要[2]。 一般來說有三種扭矩校準方法：sMJ廣州南創電子科技有限公司

　　杠桿臂系統 - 當校準質量塊(砝碼)的重力通過已知長度的杠桿臂作用在試樣上時，進行精確的扭矩校準[4]。sMJ廣州南創電子科技有限公司

　　扭矩校準中的第二種技術，是參考力傳感器[3]替代砝碼來進行。sMJ廣州南創電子科技有限公司

　　第三個原理是采用參考扭矩傳感器。sMJ廣州南創電子科技有限公司

　　采用參考扭矩傳感器的系統可以使用任何機構來產生轉矩，然后用轉矩參考傳感器[2] [3]測量。sMJ廣州南創電子科技有限公司

　　HBM 扭矩校準機sMJ廣州南創電子科技有限公司

　　根據校準參考標準，這種新的校準機(見圖3)組合了用于扭矩校準的兩種方法：杠桿臂質量系統和參考扭矩傳感器法。采用專門用于校準的 T10FH / 150 kN·m 和T10FH / 400 kN·m 傳感器作為參考傳感器。這兩個精密參考傳感器，可以實現0.1%的測量不確定度。sMJ廣州南創電子科技有限公司

　　這是通過將扭矩傳感器追溯到德國國家標準的參考文件進行不間斷比較來完成的。德國國家標準的 1.1 MN·m 最高測量不確定度，由 PTB “扭矩標準機”來進行。這臺新的400 kN·m校準機精度可追溯到0.08% 。sMJ廣州南創電子科技有限公司

　　結論sMJ廣州南創電子科技有限公司

　　T40MAR 扭矩傳感器是專門用于船舶推進系統的開發和認證。其測量精度使得比航運業當前的環境法規要求的精度高出10倍以上的載荷信號進行計算。sMJ廣州南創電子科技有限公司

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