Tutorial teknikoa · NCTE
Neurketa-printzipioa: alderantzizko magnetostrikzioa
NCTEren kontakturik gabeko momentu-sentsoreak alderantzizko magnetostrikzioan oinarritzen dira: objektu baten eremu magnetikoa indar mekanikoen ondorioz aldatzen da. Magnetizatutako objektu batean, karga mekanikoak kristal-sarea distortsionatzen du eta magnetizazioa aldatzen du; aldaketa hori neurtzeak momentua edo indarra ematen du.
Magnetizazioa prozesu patentatu bat erabiliz sartzen da. Eremu magnetikoa zirkularra da eta beti itzultzen da bere jatorrizko orientaziora deformazio edo bibrazioaren ondoren. Kontakturik gabeko hargailu batek eremuaren aldaketak detektatzen ditu eta milimetro batzuetako distantziara ebaluatzen ditu, zikinkeria edo lubrifikatzailearen bidez eta abiadura handietan ere.
Alderatuz gero, tentsio-neurgailuetan oinarritutako momentu-sentsore konbentzionalak oraindik ere egokiak dira entsegu-mahaietan neurketa oso zehatzak egiteko, baina haien erosketa eta mantentze-lanak garestiak dira, eta horrek eragozten du serieko ekoizpen-bolumen handietan erabiltzea.
Sentsoreen eraikuntza
Kontakturik gabeko momentu eta indar sentsore batek magnetizatutako ardatz bat (lehen mailako sentsore bat) eta aplikazioaren arabera konfigura daitekeen irakurketa unitate bat (bigarren mailako sentsore bat) ditu. Ardatza, adibidez, estrusore batena, bolante batena edo auto baten transmisioarena izan daiteke.
| Gaindituta | Operazioa |
|---|---|
| 1 | Ardatzaren ultrasoinu bidezko garbiketa eta desmagnetizazioa |
| 2 | Eremu magnetikoen sarrera paregabea (Pultsu Korrontearen Kodeketa Magnetikoa) |
| 3 | Elektronika konfigurazioa, bobinaren kokapena barne |
| 4 | Sentsoreen kalibrazioa |
| 5 | Eraikuntza karkasarekin |
| Gertakaria | Balioa |
|---|---|
| Magnetizazio-pultsu korrontea | Kiloampere batzuk, ardatzaren diametroaren arabera |
| Pultsuaren iraupena | Milisegundo batzuk |
| Eremu-aldakortasun txikiko bikotea | 150 μT eta 200 μT artean |
| Irakurketa-distantzia | Milimetro batzuk, kontakturik gabe |
| Kalibrazioa | Segundo batzuk besterik ez. |
| Irakurgailuaren muntaketa-etxebizitza | Ez-magnetikoa |
Lehen mailako sentsorearen materiala
Altzairu bat sentsore nagusi gisa balio izateko faktore erabakigarria ez da bere erremanentzia edo iragazkortasuna, baizik eta bere propietate magnetostriktiboak. Zenbat eta gogorragoa izan altzairua, orduan eta egokiagoa da: magnetikoagoa da eta tortsio gutxiago erakusten du, kargatu eta deskargatu ondoren histereesi gutxiagorekin. Propietate magnetikoak materialaren historia termiko eta mekanikoaren araberakoak dira, beraz, material bakoitza aldez aurretik aztertu eta probatzen da.
| Egokitzat jotzen diren altzairuak |
|---|
| 45NiCrMo16 (1.2767) |
| 15NiCr13 (1.5752) |
| X20Cr13 (1.5032) |
| S155/300M |
Kontakturik gabeko printzipioaren ezaugarriak eta abantailak
| Ezaugarria | Gertakaria |
|---|---|
| Zehaztasun estandarra | % 0,1etik % 2ra, aplikazioaren arabera erregulagarria |
| Sentsore estandarren zehaztasuna | % 0,1 baino gutxiago |
| Sentsore estandarren momentu nominalak | 1etik 25.000 Nm-ra |
| Abiadura (sentsore estandarrak) | 10.000 bira/min-tik gora |
| Abiadura kanpoan muntatutako elektronikarekin | 40.000 bira/min-tik gora |
| Tenperatura | 125 °C-ra arte, tenperatura-karga jarraituarekin eta kanpoan muntatutako elektronikarekin |
| Laginketa-maiztasuna robotikan | 10 kHz baino gehiago |
| Olioaren eta uraren eragina | Ez dute eraginik eragiketetan |
| Mantentze-lanak | Ez da beharrezkoa; gainkargak ez du sentsoreentzako arriskurik sortzen. |
- Dauden ardatza sentsore nagusi bihurtzen da eta bigarren mailako sentsorea banan-banan diseinatzen da.
- Neurketa kontakturik gabe, kablerik edo higadurarik gabe egiten da.
- Patentatutako kodeketa magnetikoa egonkorra da denboran zehar.
- Ardatzaren jatorrizko diseinua ez da aldatu beharrik.
- Bigarren mailako sentsoreek espazioa aurrezten dute eta ardatz hutsetan erabil daitezke.
- Teknologia hau erabilgarria da bai proba-bankuetan bai serieko aplikazioetan.
Printzipioak presioa eta tentsioa, momentua eta abiadura, eta deformazioa (estatikoa edo dinamikoa) neurtzea ahalbidetzen du, eta abiadura neurtzeko teknika estandarrekin edo tenperatura konpentsazio aktiboarekin konbina daiteke.
Aplikazioak
Aipatutako erabilera-eremuak hauek dira: automobilgintza, 4.0 Industria, ingeniaritza mekanikoa, bizikleta elektrikoak, motor-kirolak, medikuntza-teknologia eta errepidetik kanpokoa.
Robot kolaboratiboak
Beso robotikoaren juntura bakoitzeko momentua eramaten duten ardatzak magnetizatuta daude. Ardatz hutsetan neurtuz, hauek kontrol-kableak eta pneumatika ere gidatu ditzakete jatorrizko diseinua aldatu gabe. Bigarren mailako sentsoreak oso trinkoak dira eta indar-aldaketak detektatzen dituzte 10 kHz-tik gorako laginketa-maiztasunetan. Bi ardatzetako momentu- eta deformazio-neurketak konbina ditzakete sentsore bakarrean.
Zuzendaritza aktiboa automobilgintzan
Zuzendaritza aktiboan, dagoen zuzendaritza-ardatza magnetizatu egiten da, eta kontakturik gabeko sentsore batek gidariak bolanteari aplikatzen dion momentua neurtzen du. Ondoren, kontrol-unitate elektronikoak motor elektrikoaren beharrezko laguntza kalkulatzen du. Dagoeneko dagoen ardatza magnetizatzeak jatorrizko diseinua mantentzen du eta ez dio pisurik gehitzen zuzendaritza-sistemari.
Iraupen eta irismen probak
| Saiakera edo egia | Emaitza |
|---|---|
| Kargatu aldaketak | 2 milioi baino gehiago |
| Tenperatura zikloak | 68 |
| Bibrazioa | 120 ordu |
| Aldebakarreko esposizioa | 8 aste, neurketaren distortsio esanguratsurik gabe histereesiaren bidez (<1%) |
| Aukerako homologazioa | 2000 Seriea: ATEX II. Zona 3G |
Sentsore estandarrez gain, NCTEk aplikazio bakoitzerako sentsore-soluzio pertsonalizatuak garatzen ditu, hasierako ideiatik eta lehen prototipotik ekoizpenera arte, bai eskaeraren arabera bai seriean.
Maiz egiten diren galderak
Zein printzipiotan oinarritzen dira NCTE momentu-sentsoreak?
Alderantzizko magnetostrikzioan: magnetizatutako ardatz baten eremu magnetikoa aldatzen da indar mekanikoen ondorioz, eta kontakturik gabeko irakurketa-unitate batek aldaketa hori neurtzen du.
Zenbaterainoko zehatzak dira?
Ohiko zehaztasuna % 0,1etik % 2ra bitartekoa da, aplikazioaren arabera doi daitekeena. Ohiko sentsoreek % 0,1 baino gutxiagoko zehaztasunak lortzen dituzte.
Zein momentu-tarte estaltzen dute sentsore estandarrek?
1etik 25.000 Nm-ra bitarteko momentu nominalak, 10.000 bira/min-tik gorako abiadurarekin.
Zein altzairuk balio dute sentsore nagusi gisa?
Zenbat eta gogorragoa izan altzairua, orduan eta egokiagoa da. Adibide gisa hauek aipa daitezke: 45NiCrMo16 (1.2767), 15NiCr13 (1.5752), X20Cr13 (1.5032) eta S155/300M.
Ba al dago ATEXek onartutako bertsiorik?
Bai, 2000 serieko kontakturik gabeko momentu-sentsoreetarako aukera gisa, ATEX II 3G onespenarekin.
Erlazionatua
- NCTE Torque Sentsoreak
- Momentu-sentsorea
- NCTE Momentu Sentsoreen Katalogoa
- Momentua neurtzea NCTE motorren proba-mahaietan
- NCTE 2000 eta 2200 Serieko Momentu-transduktorea – 500 Nm | 5.000 RPM
- GUEMISAri buruzko informazio tekniko guztia
Jarraian, jatorrizko PDF dokumentua ikusgai edo deskargatzeko eskuragarri dago.