Датчики крутящего момента в энергетических установках

Контроль крутящего момента на 100 кН*м

Одним из главных показателей при производстве подобных установок является их КПД. Ведь разбег в пару процентов это сотни и даже тысячи неучтенных, потерянных и неоправданных экономически киловатт энергии.

Существующие датчики тока и напряжения, участвующие при определении выдаваемой мощности с генератора, обладают высокой точностью, простотой, доступностью и широко распространены.

Основной же вопрос относится к точности определения механической мощности, подводимой к генератору от газовой турбины. Для этого нужен уникальный датчик, так как практика определения механической мощности была до недавнего момента не распространена.

Ответ на вопрос, а также решение по определению КПД мы нашли тогда, когда начали прорабатывать данную задачу с ведущими производителями подобных энергетических установок. В результате мы получили высокотехнологичный датчик отвечающим самым высоким нормам отрасли.

Специальный датчик под испытания мощных генераторов.

Спецдатчик крутящего момента номиналом 100 кН*м с допустимой скоростью вращения 3500 об/мин.

Для испытания подобных установок требуется оборудование, к которому предъявляются высокие требования, как по точности измерения, так и по эксплуатации.

Вот лишь небольшой список требований, которые предъявил конструкторский отдел заказчика к средству измерения:

• Номинальный крутящий момент до 100 000 Н*м
• Возможность кратковременных перегрузок до 150%
• Жесткость на кручение 10.47x10⁷ Н*м/рад
• Максимальная радиальная нагрузка 400 кН
• Максимальная осевая нагрузка 400 кН
• Максимальный изгибающий момент 35 кН*м
• Максимально компактное исполнение по оси вращения
• Скорости вращения до 3500 оборотов в минуту
• Возможность прокладки коммуникаций сквозь датчик
• Погрешность не хуже 0.15% от номинала
• Отсутствие подшипниковых узлов
• Бесконтактная передача данных
• Определение скорости вращение непосредственно на измерительном узле
• Передача по кабелю аналогового сигнала на расстояние до 40 метров
• Температура эксплуатации до 125 ^оС без охлаждения

Датчик для испытания и мониторинга газотурбинных генераторов

В итоге, после детальной проработки были удовлетворены все требования, более того, это дало начало новой серии "больших" датчиков, точность которых лучше, чем 0.1 % от номинала и приспособленных к заданным условиям эксплуатации.

NB Интересный факт, что первый модифицированный датчик после калибровки во всемирно признанной метрологической лаборатории LNE во Франции выдал высокую точность сравнимую с эталоном, а именно 0.02% от номинала 100 000 Нм.

Это в очередной раз показало, что мы готовы выходить за рамки и справляться с непростыми задачами в метрологии.

Ниже приведены итоги испытаний, характеристики датчика и его размеры, а также маленький бонус из еще нескольких датчиков, которые были изготовлены для уже других задач, но не менее интересны тем, кто сталкивается с подобными номиналами, скоростями вращения и мощностями.

Спецдатчик момента со скоростью вращения до 17 000 об/мин и номиналом до 15 000 Н*м

Метрологические характеристики датчика.

В подразделе документация сертификат выданный признанной и аккредитованной во всем мире Европейской метрологической службы PTB (https://www.ptb.de/cms/en.html).