NJ型轉矩轉速傳感器使用說明書.

1、轉矩轉速傳感器使用說明書概述轉矩轉速傳感器與扭矩測量儀或扭矩測試卡配套使用。是一種測量各種動力機 械轉動力矩、轉速及機械功率的精密測量儀器。其用途十分廣泛 ，在電機、風機、 水泵、齒輪及齒輪 箱、鐵路機車、汽車拖拉機、飛機、船舶、礦山機械、液壓氣 動元件等幾乎所有機械制造部門及其科研院所、大專院校均有廣泛的應用。、NJ型轉矩轉速傳感器的基本原理：NJ型轉矩轉速傳感器的基本原理是：通過彈性軸、兩組磁電信號發(fā)生器，把被測 轉矩、轉速轉換成具有相位差的兩組交流電信號，這兩組交流電信號的頻率相同且 與軸的轉速成正 比，而其相位差的變化部分又與被測轉矩成正比。NJ型轉矩轉速傳感器的工作原理如圖1。在彈性

2、軸的兩端安裝有兩只信號齒 輪,在兩齒輪的上方各裝有一組信號線圈，在信號線圈內(nèi)均裝有磁鋼，與信號齒輪組 成磁電信號發(fā)生 器。當信號齒輪隨彈性軸轉動時，由于信號齒輪的齒頂及齒谷交替 周期性的掃過磁鋼的底部，使氣隙磁導產(chǎn)生周期性的變化，線圈內(nèi)部的磁通量亦產(chǎn)生 周期性變化，使線圈中感生出近似 正弦波的交流電信號。 這兩組交流電信號的頻率 相同且與軸的轉速成正比，因此可以用來測 量轉速。這兩組交流電信號之間的相位與其安裝的相對位置及彈性軸所傳遞扭矩的大小及方向有關。當彈性軸不受扭時， 兩組交流電信號之間的相位差只與信號線圈及齒輪的安裝相對位置有關，這一相位差一般稱為初始相位差，在設計制造時，使其相差半個

3、齒距 左右，即兩組交流電信號之間的初始相位差在 180度左右。在彈性軸受扭時 將產(chǎn)生 扭轉變形，使兩組交流電信號之間的相位差發(fā)生變化，在彈性變形范圍內(nèi)，相位差變化的絕對值與轉 矩的大小成正比。把這兩組交流電信號用專用屏蔽電纜線送入NC 型扭矩測量儀或具有其功能的扭矩卡送入計算機，即可得到轉矩、轉速及功率的精 確值。圖2是NJ型轉矩轉速傳感器機械結構圖。 其結構與圖一的工作原理圖差別是很大的，其中,為了提高測量精度14圖人 NJ型純坤轉速傳感器機挾鮎構罔兩端的信號發(fā)生器是由安裝在彈性軸上的外齒輪、安裝在套筒內(nèi)的內(nèi)齒輪、固定在機座內(nèi) 的導磁環(huán)、磁鋼、線圈及導磁支架組成封閉的磁路。其中，外齒輪、 內(nèi)

4、齒輪是齒數(shù)相同互 相脫開不相嚙合的。 套筒的作用是當彈性軸的轉速較低或者 不轉時,通過傳感器頂部的小 電動機及齒輪或皮帶傳動鏈帶動套筒，使內(nèi)齒輪反向 轉動,提高了內(nèi)、外齒輪之間的相對 轉速,保證了轉矩測量精度。但是，此時輸出信 號的頻率不能用來測量轉速。解決的辦法是建議用戶另外增加轉速傳感器（如NJO、NJ1D、NJ2等或者在傳感器上增加一個轉速 傳感器（如NJ3、NJ4等,因 為是磁電式傳感器，在轉速過低時仍然不能保證轉速的正確 測量。為此，又派生了NJ*D型低速系列轉矩轉速傳感器產(chǎn)品。 NJ*D型低速轉矩轉速傳感 器的解決方法 是增加了套筒測速頭及安裝在套筒上的測速齒輪，其測速頭的信號送入

5、NC-2A型扭 矩測量儀進行數(shù)據(jù)處理，不論套筒是否轉動，其輸出的轉速信號始終是彈性軸的實際 轉速，即使轉速為零也是如此。、性能指標轉矩測量精度：分為0.1級和0.2級。（1靜校一一直接用砝碼產(chǎn)生標準力矩校準時，其測量誤差0.1級不大于額定值的±）.1%； 0.2級不大于額定值的±）.2%。（2轉速變化的附加誤差一一在規(guī)定轉速范圍內(nèi)變化時，轉矩讀數(shù)變化不大于額定轉 矩的±）.1%（國家標準為±）.2%。（3 NJ型轉矩轉速傳感器系列規(guī)格見下表：»定轉矩使用轉速范川 轉/分IH廠杯準轉速 轉/分ks附注牛頓-*9NJG35000010000用戶要求

6、110島速熨6000800010000120001500016000180002000010NJI100000200002000300-1005000060000800000150001500100000120000附注:1當轉速低于600轉/分時,為保證轉矩測量精度，必須啟動傳感器頂部的 小電動機,并使電機的旋轉方向與彈性軸的轉向相反。2 NJL型轉矩轉速傳感器，可立式安裝，并可承受一定的軸向力，如傳感器的自 重。3轉矩測量過負載能力：a、在超載不大于120%額定轉矩時，仍然能保證轉矩測量精度。b、在短時沖擊負載不大于300%額定轉矩時，負載消失后，轉矩零點讀數(shù)變化 不大于±）.1

7、%。三、使用安裝NJ型轉矩轉速傳感器本身只傳遞被測轉矩而不能吸收功率（傳感器內(nèi)部的功率 消耗一般可忽略不計，也不能產(chǎn)生功率。因此，當被測機械為原動機（如電動機、內(nèi) 燃機時,為了使被測機械所產(chǎn)生的機械功率被吸收，必須與一定的負載連接。 負載 可以是電力測功機、電渦流測功機、水力測功機、直流或交流發(fā)電機、磁粉制動 器等,也可以選擇其他類型機械作負載。當被測機械為負載（如發(fā)電機、風機、水 泵,齒輪箱、液壓油泵 時,應與一定的原動機相連接。 在測量齒輪箱等設備的機械 效率時,應按扭矩的大小選擇規(guī)格 合適的轉矩轉速傳感器，否則將影響機械效率測量 的精度。1、安裝方式:NJ型轉矩轉速傳感器使用時的安裝方式

8、如圖3所示。應注意的是傳感器的驅 動端與原動機相連。增加中間支承的目的是為了保證傳感器不受因頻繁更換測試 設備造成 安裝同軸度的變化，由此引起測試數(shù)據(jù)的變化，同時可避免因安裝不同軸而 使傳感器承受彎矩，從而引起測試數(shù)據(jù)不穩(wěn)定。如果能保證安裝同軸度，或者由于安 裝場地的限制,可去掉中間支承。2、安裝基礎:原動機、傳感器、負載及中間支承應安裝在穩(wěn)固的基礎上，必須避免過大的震 動,否則將可能發(fā)生數(shù)據(jù)不穩(wěn)，降低測量精度，甚至損壞傳感器的現(xiàn)象。3、聯(lián)軸器:采用一般彈性柱銷式聯(lián)軸器即可，但應盡可能減少聯(lián)軸器的質量，這對小規(guī)格傳聯(lián)軸器 中河支承聯(lián)軸器傳感器聯(lián)軸器中間支承聯(lián)軸器負載 1 i7 7iTk Ml感

9、器尤其重要。為了使傳感器不承受彎矩，我們推薦采用擾性聯(lián)軸器（例如尼龍 繩聯(lián)軸器，這將顯著改善傳感器的工作條件，保證測量精度。對高速型轉矩轉速傳感器的用戶推薦采用梅花行彈性聯(lián)軸器，也可采用剛性聯(lián)連接，但同軸度安裝必須保證在0.01mm以內(nèi)。4、安裝同軸度:為了避免在傳感器彈性軸上產(chǎn)生彎矩，在安裝時必須使原動機、傳感器、負載 三者之間具有較好的同軸度（一般應保證在0.05mm以內(nèi)，對高速型轉矩轉速傳感器 應保證在0.02mm以內(nèi)。當存在彎矩時，將會降低測量精度，在某些情況下，甚至可 能使彈性軸損壞。在使用小規(guī)格傳感器時，尤其應保證安同軸度。NJ型轉矩轉速傳感器的安裝一般為水平安裝，也可以作垂直或任

10、意角度的安裝，但不允許傳感器承受過大的軸向力。5、傳感器與儀器的聯(lián)接：NJ型轉矩轉速傳感器與NC型扭矩測量儀應用隨機購買的專用屏蔽電纜線連 接。連接方式是信號輸出I與儀表背面的信號輸入I相連 ，信號輸出n與儀表背面 的信號輸 入n相連,并按照NC型扭矩測量儀使用說明書的操作說明把傳感器銘牌上的規(guī)格、量程、齒數(shù)等有關參數(shù)置入儀器中。使用NJ3、NJ4等帶有外轉速傳 感器的傳感器時，須另用一根屏蔽電纜線使傳感器的外轉速輸出與儀表的外轉速輸 入插座相連，儀器的轉速選擇開關擲成 外”(JW1A等老型儀表，齒數(shù)置入“ 60。對NJ*D型轉矩轉速 傳感器用一根屏蔽電纜線使傳感器的套筒轉速輸出與儀表的外轉

11、速輸入插座相連然后利用NC-2A的扣除/記錄”鍵即可得到傳感器主軸的實際轉 速。需要說明的是只 有NC-2A型扭矩測量儀或CB系列扭矩測試卡才有此功能。6儀器的零點調整:這是開始試驗前的很重要的一個步驟。零點調整不好 ，將響測量精度。零點調 整方法比較多,應根據(jù)試驗的條件不同而采用不同的調零方法，有可能提高測量精 度。調零的目的是使轉矩為零時，儀器的轉矩顯示也為零。I、零點調整方法：圖3、一般安裝方式在負載不允許脫開，而且試驗時轉速變化范圍比較大時，調整零點的方法是啟動 傳感器頂部的小電動機，并使其轉向與試驗時軸的旋轉方向相反，按儀器 清零”鍵, 使儀器轉矩顯示為零，停止小電動機轉動，即可開始

12、試驗。在試驗時轉速低于 600轉/ 分時，只能采用這種調零方法。注意調零前，必須確認彈性軸上沒有殘余扭矩，否則調 出的不是真實零點。在負載允許脫開空載轉動的情況下，可以使傳感器一起空載轉動，并使轉速控制 在啟動傳感器頂部小電動機時所顯示的轉速范圍，按儀器 清零”鍵,使儀器轉矩顯 示 為零。采用這種方法能夠適當提高測量精度。在負載允許脫開，而試驗轉速又比較穩(wěn)定的情況下，可以使傳感器一起空載轉動， 并使轉速控制在試驗時 的轉速范圍內(nèi)，按儀器 清零”鍵,使儀器轉矩顯示為零。采用 這種調零方法能夠消除傳感器制造時，所具有的 轉速特性”、同心度”等系統(tǒng)誤差, 提高測量精度。U、零點調整的注意事項：調整零

13、點后，先做一次全負荷試驗，停機后，再按所選擇的零點調整方法調整零點， 這樣可以提高零點調整精度。當在次試驗時的轉矩方向與前次試驗的方向相反時 應重新調整零點。7、當試驗時軸的旋轉方向要改變時，必須重新調整零點，才能開始試驗。8、在測量工作轉速低于6OO轉/分的轉矩或制動狀態(tài)下的扭矩時，都應啟動傳 感器頂部的 小電動機,并使其旋轉方向與試驗時軸的旋轉方向相反。這時，為了得到 被測機械的實際轉速,請按照（5進行操作。9、環(huán)境溫度的變化將會引起測量誤差。因為傳感器的彈性軸的剪切彈性模數(shù)G不是一個常數(shù),它隨著溫度的變化而變化。 因此，當使用環(huán)境溫度與傳感器靜標 定時的溫度（傳感器銘牌上示出不相同時，為

14、保證測量精度,應對傳感器系數(shù)值按下式進行修正。Xt=XtO1+刀G （-to 式中:Xt為在溫度為t時的傳感器系數(shù)值;Xto為傳感器靜標定系數(shù)值，即傳感器銘牌上的系數(shù)值；刀G為傳感器彈性軸的剪切彈性模量 G的溫度系數(shù)，其單位為%/r ；t為測量時的環(huán)境溫度；to為傳感器標定系數(shù)值時的環(huán)境溫度。由于現(xiàn)在生產(chǎn)的傳感器的彈性軸材料均為40CrNiMoA ,其刀G均為- 0.025%/C。10、由于軸的旋轉方向不同時，作轉速特性補償時所加電阻、電容不 可能完全一致，要保證兩個方向均達到精度要求，有時須加一個換向開關，以便對不 同轉向的轉速特性作 分別補償。使用時只需注意換向開關所指方向與傳感器彈性 軸

15、的旋轉方向一致。（傳感器安裝時，一般為傳感器頂部小電動機防護罩端與原動機相連,另一端與負載相連。從原動機一端看,彈性軸順時針旋轉為反轉，逆時針旋 轉為正轉。11、如果傳感器安裝位置離儀器較遠，需要換用較長的屏蔽電纜線時，應保證 兩根電纜線 盡可能一樣長。12、在使用過程中應盡可能避免過大的沖擊載荷，這往往發(fā)生在試驗的啟動或 停止過程中。因為如果啟動或停止過程是在瞬間完成，由于轉動系統(tǒng)轉動慣量的存 在,將會使傳感器的彈性軸承受過大的瞬時扭矩，使零點不穩(wěn)定，嚴重時將損壞彈性軸。因此，為了避免上述現(xiàn)象發(fā)生，建議盡可能減小聯(lián)軸器的轉動慣量，或采用離合器、超越離合器等方式來保護傳感器。四、維護和修理1、

16、保修期:在用戶遵守保管和使用規(guī)則的條件下，從制造廠發(fā)貨日期起12個月如發(fā)現(xiàn)傳感器損壞或者其精度低于出廠標準時，我廠負責免費維修或更換。2、傳感器軸承的加脂周期：NJ型轉矩轉速傳感器（采用強迫潤滑的NJG型除外 中的滾動軸承均采用潤滑脂潤滑，其加脂周期可參考下表：小紬樂k軸瑕現(xiàn)格掀脂L：川JNJO.HJ0D.HJGO600210 MJ61S132NJ1. 1JJ1D&206rue rfj6015rNJLI6206D：506NJG161805110 MJ町：、町2DJ'& Ml6120rNJL23町G27210C+ 呂仇號0r町3602122 M3192810個打町G3D&

17、#39;El 7611901T1兒力汕潤滑NJ16232丄2個H6191112 tM備注:A、表中所給出的軸承加脂周期是按最高工作轉速每天工作8小時的條件考慮的，如果工作轉速低，或者每天工作時間短，加脂周期可適當加長。B、對于NJO、NJ1、NJ2等型號的傳感器,一般情況下工作轉速均高于 600轉 /分很少啟動傳感器上的小電動機，可不考慮大軸承的加脂問題。C、潤滑脂的添加量不得多于軸承空隙體積的1/3 1/2,過多只能增高軸的工 作溫度,對潤滑是有害的，軸承工作轉速愈高，允裝量應愈少。潤滑脂建議采用2號 白色特種潤滑脂。D、NJ3、NJ4型轉矩轉速傳感器上裝有壓入式油杯，添加潤滑脂可從此處壓

18、入。其他型號的傳感器小軸承添加潤滑脂時應把軸承蓋卸下，添加完潤滑脂后再裝 上軸承蓋。NJ4型轉矩轉速傳感器大軸承添加潤滑脂時，應先把機座上潤滑脂添加 孔上的緊定螺釘卸下，才能添加潤滑脂。E、NJ4型的轉矩轉速傳感器其頂部小電動機與套筒之間的傳動鏈為齒輪傳 動。使用時應保證齒輪上有適量潤滑脂，其中間過輪的軸承支座內(nèi)，安裝有微型軸 承,也應定期添加適量潤滑脂。F、NJ型轉矩轉速傳感器的標定周期:NJ型轉矩轉速傳感器屬于精密計量儀五、器,按國家計量部門的規(guī)定，為保證儀器測試數(shù)據(jù)的可靠性，不論使用與否，均應定 期返廠或送有相應能力的計量單位重新標定。我廠規(guī)定其標定周期為兩年。外形及安裝尺寸圖NJ型轉矩轉速傳感器的外形及安裝尺寸見下表及圖4、圖5.1、圖5.2。4cn【7卮二”21=2=Tnrail NJO2 MittftmHJ3NJ0310NM4000500060008W0皿01麗0I5W0lewoWgQ2000030000500060008000"iS555"12000I