Za razvoj učinkovite strategije održavanja neophodno je temeljito razumijevanje unutarnje strukture i principa rada senzora momenta. Samo znajući ne samo što radi nego i zašto radi, može se ciljano održavati i izbjeći potencijalni rizici rada na slijepo. Senzori zakretnog momenta dolaze u mnogim vrstama, ali njihova temeljna funkcija ostaje ista: očitavanje torzijskog momenta na osovini i njegovo pretvaranje u standardni izlazni električni signal.
Trenutačno najčešće korišteni tipovi u industriji uključuju tip mjerača naprezanja, magnetoelastični tip, tip s faznom razlikom (magnetostriktivni) i optički tip, među kojima tip mjerača naprezanja dominira zbog svoje zrele tehnologije, visoke{0}}cijenovne učinkovitosti i široke primjenjivosti. Usredotočit ćemo se na senzore zakretnog momenta mjerača naprezanja dok ćemo također razmotriti druge vrste, analizirajući specifične zahtjeve njihovih strukturnih karakteristika za održavanje.
Srž senzora zakretnog momenta mjerača naprezanja leži u kombinaciji elastičnog tijela i mjerača naprezanja. Elastično tijelo obično je izrađeno od-legiranog čelika visoke čvrstoće ili nehrđajućeg čelika, precizno strojno obrađeno i toplinski-obrađeno, te ima izvrsna elastična svojstva i otpornost na zamor. Mjerač otpora se spaja na određena mjesta na elastičnom tijelu (obično područja koncentracije naprezanja) posebnim postupkom lijepljenja. Kada se zakretni moment primijeni na osovinu senzora, elastomer prolazi kroz sićušnu torzijsku deformaciju, uzrokujući rastezanje ili sabijanje mjerača naprezanja spojenih na njegovu površinu, što rezultira promjenom otpora.
Ovi mjerači naprezanja obično tvore strujni krug Wheatstoneovog mosta, pretvarajući minutnu promjenu otpora u izlazni signal napona na razini milivolta-. Ovaj proces, naizgled jednostavan, zapravo postavlja izuzetno visoke zahtjeve na integritet mehaničke strukture, stabilnost ljepila i ravnotežu kruga. Svako manje mehaničko oštećenje, starenje ljepila ili vlaga u krugu mogu poremetiti ravnotežu mosta, što dovodi do pomaka nulte -točke, smanjene osjetljivosti ili čak izobličenja signala.
Uz jedinicu za osjet jezgre, moderni senzori zakretnog momenta također integriraju strujni krug za kondicioniranje signala, mrežu temperaturne kompenzacije, uređaje za zaštitu od preopterećenja i zatvorenu strukturu kućišta. Strujni krug za kondicioniranje signala pojačava, filtrira i pretvara slabi signal mosta u standardni analogni (npr. 0-10 V, 4-20 mA) ili digitalni (npr. RS485, CANopen, EtherCAT) izlaz. Mreža temperaturne kompenzacije kompenzira učinke varijacija temperature okoline na otpor mjerača naprezanja i modul elastomera, osiguravajući dosljedna mjerenja u različitim temperaturnim uvjetima. Uređaji za zaštitu od preopterećenja (kao što su mehanički granični blokovi) dizajnirani su da spriječe slučajno preopterećenje da uzrokuje plastičnu deformaciju ili lom elastomera. Struktura brtve kućišta snosi veliku odgovornost za zaštitu od prašine, vodonepropusnosti i zaštite od ulja; njegova IP ocjena izravno određuje sposobnost preživljavanja senzora u teškim uvjetima.
Dok se principi magnetoelastičnih senzora ili senzora fazne razlike razlikuju, njihova logika održavanja je slična. Ovi senzori koriste svojstvo da se propusnost feromagnetskih materijala mijenja pod utjecajem sile ili mjere zakretni moment otkrivanjem male fazne razlike između ulazne i izlazne osovine. Oni obično ne zahtijevaju klizne prstenove ili kontaktne kolektore struje, čime se postiže be-kontaktni prijenos signala, stoga posjeduju inherentne prednosti u otpornosti na trošenje i-bez održavanja.
Međutim, to ne znači da mogu potpuno zanemariti održavanje. Stabilnost magnetskog kruga, izolacijska izvedba zavojnice, čistoća zračnog raspora i rasipanje topline elektroničke jedinice također su ključni faktori koji utječu na njihovu dugoročnu-pouzdanost. Optički senzori se oslanjaju na deformaciju rešetki ili optičkih vlakana da bi osjetili okretni moment i iznimno su osjetljivi na prašinu, ulje i usmjeravanje optičkog puta; stoga su čišćenje i zaštita posebno važni.