Cảm biến đo momen xoắn và các ứng dụng thực tế

Chu Văn An

Cảm biến đo mômen xoắn là công cụ được sử dụng rộng rãi hiện nay, đặc biệt là trong ngành công nghiệp ô tô. Vậy bạn có biết cảm biến mô-men xoắn là gì không? Nếu câu trả lời là không thì hãy cùng chúng tôi đi tìm câu trả lời qua bài viết dưới đây nhé.

Mô-men xoắn là gì?

1. Khái niệm

Trước khi tìm hiểu cảm biến mô-men xoắn là gì chúng ta sẽ giải đáp định nghĩa mô-men xoắn?

Mô-men xoắn là lực xoắn có thể gây ra chuyển động quay và giá trị này thường được sử dụng để đo lực có thể khiến vật gì đó quay quanh một trục. Nếu một lực tác dụng lên một vật và làm cho nó quay quanh một trục tại một điểm thì sẽ xuất hiện một mô men xoắn. Hướng của mô men xoắn phụ thuộc vào hướng của lực tác dụng lên trục.

Để xác định giá trị mô men xoắn, chúng ta phải biết gia tốc của lực tuyến tính, khối lượng và khoảng cách từ lực tuyến tính đến trục quay. Tùy theo sự thay đổi của dữ liệu mà kết quả thu được sẽ khác nhau.

Mô-men xoắn là gì?

2. Công thức tính mô men xoắn

T = P x 9,55/n

Trong đó:

• T là mô men xoắn tác dụng lên trục động cơ (Nm)
• P là công suất động cơ (kW)
• n là tốc độ động cơ (vòng/phút)

3. Đơn vị mô-men xoắn

Mô-men xoắn có nhiều đơn vị khác nhau, cụ thể là pound – feet (lb/ft) và Newton mét (Nm). Cách chuyển đổi giữa hai đơn vị này là:

1lb/ft = 0,737562149277 x 1Nm

1Nm = 1,35581794833 x lb/ft

Cảm biến mô-men xoắn là gì?

Cảm biến mô-men xoắn có tên tiếng Anh là cảm biến mô-men xoắn. Đây là thiết bị được sử dụng cực kỳ phổ biến hiện nay, đặc biệt là trong ngành công nghiệp ô tô. Nhờ cảm biến mô-men xoắn, người ta có thể kiểm tra hoạt động của hộp số động cơ. Từ đó, bạn có thể xác định liệu quá trình lắp ráp đã được thực hiện đúng hay chưa. Mô-men xoắn và tốc độ quay sẽ được ghi lại và lưu trữ.

Với việc sử dụng loại cảm biến này, các tiêu chuẩn về an toàn và kiểm soát chất lượng của động cơ sẽ được đáp ứng.

Cảm biến mô-men xoắn thế hệ đầu tiên thường có tín hiệu đầu ra tương tự và chúng thường có hiện tượng nhiễu giữa nguồn điện và mô-đun điều khiển, đặc biệt trong trường hợp đường dây cấp điện dài. Vì vậy, mức điện áp ở đầu ra của cảm biến thường dao động trong khoảng từ ± 5V đến ± 10V. Hiện tượng nhiễu này cũng khó giảm hoặc loại bỏ trong nhiều ứng dụng và giải pháp thay thế hiện nay là sử dụng cảm biến số.

Cảm biến mô-men xoắn là gì?

Ứng dụng cảm biến mô-men xoắn

– Sử dụng trong các bài giảng về động cơ điện, động cơ đốt trong, đặc biệt giảng dạy về đặc tính, công suất, công suất và mô men động cơ,…

Sử dụng trong bài giảng về động cơ điện

– Tích hợp các cảm biến đo lường trong các mô hình thí nghiệm động cơ điện, động cơ đốt trong, máy bơm, hệ thống động cơ tàu thủy, hệ thống truyền động, máy phát điện, quạt,..

– Trong đo – kiểm tra công suất động cơ tàu thủy, động cơ máy phát điện, dùng trong lắp ráp ô tô, cửa kính ô tô,…

Kiểm tra công suất máy tàu

– Sản xuất, giám sát chất lượng và quản lý quy trình sản xuất như vặn nắp chai, ổ bi dự ứng lực, nhíp, điều chỉnh tăng giảm mômen xoắn, chuyển vị trục vít, v.v.

– Dùng trong việc kiểm tra chức năng của các hệ thống và kết cấu cơ khí bao gồm mômen trục khuỷu, máy bơm, bộ khuếch đại áp suất, băng tải, máy phát điện, quạt, động cơ điện, động cơ đốt trong,..

– Kiểm tra độ bền của các dụng cụ cầm tay, đồ dùng gia đình, động cơ đốt trong, ô tô… một cách dễ dàng, nhanh chóng, với mô men quán tính thấp và kết quả được hiển thị dưới dạng số hoặc đồ thị.

– Dùng để đo mô men xoắn trong tuabin gió vì có độ ổn định cao theo thời gian, độ lặp lại cao, thiết kế nhỏ gọn với dải công suất hoạt động rộng và nguồn điện áp thay đổi.

– Đo mô-men xoắn trong dây chuyền chiết rót: Dữ liệu đo được từ các cảm biến phải được thu thập và điều khiển theo tiêu chuẩn PROFIBUS bằng PLC.

– Kiểm tra hiệu suất của quạt công nghiệp trong ứng dụng làm sạch không khí hoặc thông gió thông qua đo mô-men xoắn.

Kiểm tra hoạt động của quạt công nghiệp

– Cảm biến mômen xoắn giúp kiểm tra hoạt động của hộp số xe đạp điện. Sau khi hoàn tất quá trình lắp ráp, bạn cần kiểm tra hộp số của xe đạp điện xem nó có hoạt động tốt hay không. Tốc độ quay và mô-men xoắn sẽ được ghi lại và lưu trữ.

– Trong nông nghiệp, cảm biến được dùng để điều khiển mô-men xoắn của máy móc.

– Dùng phanh thử lực để đo mô men xoắn của động cơ điện, từ đó tính được công suất của động cơ điện:

Ngày nay, với sự tiến bộ của khoa học công nghệ, các phương pháp Cảm biến đo mô-men xoắn Để xác định công suất của trục động cơ cũng đã có nhiều thay đổi. Tuy vẫn sử dụng biến dạng, nhưng đồng hồ đo mômen có thể được đo bằng cách kẹp – dán cảm biến vào trục mà không cần phải sửa chữa hay tác động đến kết cấu cơ khí của hệ thống trục hiện có như lắp cảm biến mômen vào giữa hay lắp thêm các khớp nối, hệ thống trục phụ,… Điều này sẽ giảm chi phí và tăng độ chính xác khi đo mômen hoặc công suất trục.