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該儀器安裝于功率傳動軸之間，它和TR-1型轉矩轉速功率測量儀及CZ型磁粉制動器配合使用，可以測量各種發動機、電機、風機、壓縮機、液壓泵、齒輪箱等動力機械及傳動機械在0-6000轉/分范圍內的轉矩轉速功率。其中ZJ是通過磁電變換輸出具有相位差的二個電壓訊號的傳感器，TR-1是帶打印，顯示的單片機式測量儀。CZ型磁粉制動器激磁電流產生大小可調的阻尼力矩，為成套測功的理想加載器，TR-1及CZ具體使用請閱相關說明書。本公司提供交鑰匙工程的成套測功系統。 |
| 二、工作原理： |
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轉矩傳感器主要由扭力軸、磁檢測器，轉筒及殼體等四部分組成。磁檢測器包括配對的兩組內、外齒輪，永久磁鋼和感應線圈。外齒輪安裝載扭力軸測量段的兩端；內齒輪轉筒內,和外齒輪相對，永久磁鋼緊接內齒輪安裝在轉筒內。永久磁鋼，內外齒輪構成環狀閉合磁路,感應線圈固定在殼體的兩端蓋內。在驅動電機帶動下，內齒輪隨同轉筒旋轉。 |
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內外齒輪是變位齒輪，并不齒合，齒頂六由工作氣隙，內外齒輪的齒頂相對時氣隙最窄，齒頂和齒槽相對時，氣隙最寬。內外齒輪在相對旋轉運動時，齒頂與齒槽交替相對，相對轉動一個齒位時,工作氣隙發生一個周期的變化,磁路的磁阻和磁通隨之相應作周期變化,因此線圈中感應出近似正弦波的電壓訊號,訊號電壓瞬時值的變化和內外齒輪的相對位置的變化是一致的。 |
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如果兩組檢測器的齒輪的投影互相重合時、兩組電壓訊號的相位差為零。安裝時，兩只內齒輪的投影是重合的。而扭力軸上的兩只外齒輪是按錯動半個齒安裝的。因此，兩個電壓訊號具有半個周期的相位差，即初始相位差為α0=180°。若齒輪為120齒，分度角為3°，相位差為180°時，相應外齒輪錯動1.5°。 |
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當扭力軸受到扭矩作用時，產生扭角β，兩只外齒輪的錯位角變為1.5°±β兩個電壓訊號的相差角相應變為：α=120 ×（1.5°±β）=180°±120β。
扭角和扭矩是成正比例的,因此扭角的變化和扭矩成正比,即相位差角的變化△α=α-α0=±120β=120K1M=KM 式中K1為相位差角和扭矩的比例系數，K=±120K1，“±”另表示轉動方向。
設扭力軸測量段的直徑為d，長度為L，扭力軸材料的剪切彈性模為G，則K1=32L/πdG。 將傳感器的兩個電壓訊號輸入TR-1轉矩轉速功率測量儀，經過儀表將電壓訊號進行放大、整形、檢相、變換成計數脈沖，然后計數和顯示，便可直接讀出扭矩和轉速的測量結果。
由于采用磁電轉換、相位差原理和數字顯示的轉矩轉速測量方法,因此能進行穩定、可靠、快速、靈敏的高精度測量。它具有如下特點： |
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1.可以測量靜扭矩 |
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當把扭矩臂固定于扭力軸的一端，鎖定另一端時，這時只要打開傳感器的驅動電機，就可得到輸出信號，并能很方便地對傳感器進行靜態校準。當然，已經過靜校的傳感器就能對靜扭矩和低速下的扭矩進行精密測量了。 |
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2.不用滑環 |
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扭矩測量是由非接觸式磁電檢測器的輸出信號來實現的,所以本儀器可以測量其它儀器不可能測量到的高速轉矩。 |
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3.精度高，穩定性好 |
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由于扭力軸是由具有優良的彈性，滯后效應極小的高級合金材料制成，所以靈敏度高，殘余變形小，讀數穩定、可靠。 |
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4.操作簡單、方便 |
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該儀器和TR-1相配合，可自動測量并直接讀出扭矩、轉速功率，設置數據存儲后每次開機即可直接測量。 |
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| 三、主要技術參數： |
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1、傳感器適用于環境溫度0-55℃，以及相對溫度不超過90%的條件下工作。 |
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2、傳感器適用的轉速范圍及聯軸節重量（見下表）: | |
| 型 號 |
額定轉矩（N·M） |
轉速范圍（轉/分） |
單只連軸節重量（<=kg) |
ZJ-0.1
-0.2 |
12 |
0-4000
0-4000 |
0.3
0.3 |
|
ZJ-0.5
-1
-2 |
5
10
20 |
0-6000
0-6000
0-6000 |
0.5
0.5
0.5 |
ZJ-5
-10
-20 |
50
100
200 |
0-4000
0-4000
0-4000 |
1.5
2
5 |
ZJ-50
-100
-200 |
500
1000
2000 |
0-3000
0-3000
0-3000 |
10
15
20 |
ZJ-500
-1000
-2000 |
5000
10000
20000 |
0-2000
0-2000
0-2000 |
25
30
35 | |
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3、傳感器所需聯軸節、墊塊、測試平板等根據用戶需求，本公司可代為加工。 |
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4、系統總誤差： |
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（1）靜標精度:在標定傳感器系數的相同環境溫度下（不相同時按溫度系數修正），靜標定誤差應不超過±0.2%。
（2）在額定轉速范圍內，套筒固定在任意位置時，不同轉速下扭矩測量讀數變化應不大于±0.2%。
（3）傳感器轉軸轉動,中間套筒在不同位置時,讀數誤差應不超過±0.2%;或者中間套筒轉動（啟動驅動電機），軸在不同位置時，讀數誤差應不超過±0.2%。
5、測量精度:傳感器與TR-1配合,其測量誤差不超過±0.5%。
6、允許測量的最大扭矩：120%額定值。
7、輸出電壓信號幅度：不小于0.7V有效值。
8、外形尺寸見圖二。
9、工作時間：可連續運行。 | |
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A |
C |
L |
h1 |
B |
D |
H |
d1 |
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b |
h |
d |
| ZJ-0.1,0.2 |
110 |
200 |
260 |
90 |
150 |
180 |
300 |
11 |
120 |
4 |
2.5 |
12 |
| ZJ-0.5,1,2 |
110 |
200 |
260 |
90 |
150 |
180 |
300 |
11 |
120 |
4 |
2.5 |
12 |
| ZJ-5,10,20 |
172 |
260 |
370 |
100 |
182 |
210 |
320 |
12 |
120 |
8 |
4.0 |
26 |
| ZJ-50,100,200 |
170 |
300 |
430 |
110 |
200 |
230 |
345 |
16 |
120 |
花鍵 |
8-48×42×8 |
| ZJ-500,1000,2000 |
224 |
400 |
660 |
120 |
230 |
262 |
390 |
18 |
120 |
10-100×90×14 | |
| 1、傳感器必須安裝牢靠，以防工作時震動。 |
| 2、傳感器安裝位置如圖三、圖四所示。 |
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| 3、傳感器的安裝同心度應不大于0.1mm，否則，儀器的測量精度不易保證。
4、傳感器負載側的聯軸節應能方便地脫開，以便零點調整。
5、由于傳感器的轉速信號是軸的轉速與傳感器套筒轉速的代數和，所以當傳感器上的驅動電機打開時，扭力軸轉速應等于儀表轉速讀數減去傳感器電機轉速所得得差值。 6、傳感器在使用時應力求避免震動。
7、環境溫度的變化會直接影響儀器的測量精度，當測量精度要求不高時，相對于傳感器標定溫度時溫差在±10℃時，對標定系數可不作修改，如果環境溫度超過這一范圍，就須對傳感器所標定的系數值進行修正，即將TR-1系數修正后使用，才能保證器測試精度，溫度系數的修正按下式計算： Xt=Xto[1+εG(t-to)]
式中：Xt---溫度為t時的傳感器系數。 Xto----溫度為to時所標定的傳感器系數（即銘牌上的傳感器溫度系數）。
t-----測量時的實際環境溫度℃。 to----標定傳感器系數時的環境溫度℃。
εG----剪切彈性模量G的溫度系數，其值在這里取為--0.027%。 例如：傳感器出廠時的標定系數為7215是在10℃下進行標定的，現在為36℃的情況下是用，其修正系數為： Xt=7215×(1-0.027%×26℃)=7164
即將傳感器的標定系數修正為7164，并在使用時將TR-1的系數置于7164，若環境溫度仍為10℃，則系數仍為7215。 8、操作步驟：
（1）將傳感器與被測功率傳動軸及負載框圖順序及上述1-4條安裝連接牢靠。 （2）將信號輸出線對應接至TR-1，并按傳感器銘牌上標明的系數值設定TR-1的標定系數。
（3）脫開負載側聯軸節，開動被測機械，調節TR-1的零點，如因轉速過低，輸出電壓信號的幅度低于0.7V時，可開動傳感器上的驅動電機，并使其旋轉方向和測量軸的旋轉方向相反，但這時的轉速按第5條取得。 （4）聯接好聯軸節，則可進行測量。
9、維護要求： （1）傳感器裝配出廠前經過精心調試與補償，切不可隨便拆裝，以免失去精度。
（2）傳感器經使用一段時間后，如需進行檢定、維護，請返回本廠重新進行標定。 （3）傳感器應避免在劇烈震動和高溫潮濕環境中使用和保管。
（4）傳感器的包裝運輸應根據《精密儀器包裝運輸辦法》施行。 | | |
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