Pengukuran torsi dapat memberikan banyak informasi yang menawarkan wawasan tentang kinerja peralatan dan alat berat Anda. Memilih sensor torsi putar (rotary torque sensor) yang tepat untuk aplikasi Anda adalah kunci untuk mendapatkan data yang Anda butuhkan seefisien dan seakurat mungkin.
8 Tips Pertimbangan Dalam Memilih Sensor Torsi Putar
Apakah Anda tertarik dengan sensor torsi putar untuk penelitian dan pengembangan, pemecahan masalah, atau pemantauan kinerja, berikut adalah 8 pertimbangan untuk membantu Anda memilih sensor torsi putar yang sesuai untuk aplikasi Anda.
1. Pengukuran yang Diinginkan
Sementara semua sensor torsi putar memberikan pengukuran torsi, banyak juga yang dapat memberikan pengukuran tambahan. Misalnya, jika aplikasi Anda juga memerlukan keluaran daya, maka pengukuran kecepatan harus ditambahkan. Beberapa rotary torque sensor mencakup pengukuran kecepatan terintegrasi, sementara yang lain memerlukan pengukuran kecepatan untuk ditambahkan secara terpisah.
Untuk aplikasi yang membutuhkan rentang pengukuran yang diinginkan, sistem telemetri torsi memberikan keuntungan tersendiri. Karena kompatibel dengan berbagai sensor pengukur regangan, mereka mudah dikonfigurasi untuk menyesuaikan pengukuran yang Anda inginkan, termasuk Torsi, Tekuk, Temperatur, dan Regangan Dorong/Aksial. Daya juga dapat diukur melalui penambahan sensor kecepatan.
2. Kemampuan Untuk Memodifikasi Poros
Salah satu pertanyaan paling mendasar yang harus ditanyakan saat memilih sensor torsi putar adalah dapat atau tidaknya memodifikasi atau membongkar driveline.
Jika pembongkaran atau modifikasi poros dapat diterima, maka rotary torque sensor in-line adalah solusi yang masuk akal. Sistem ini telah dikalibrasi sebelumnya dari pabrik dan secara inheren tahan terhadap kondisi lingkungan yang merugikan, menjadikannya ideal untuk banyak aplikasi OEM.
Jika modifikasi atau pembongkaran poros tidak layak atau tidak diinginkan, tersedia berbagai solusi sensor torsi rotary, termasuk pengukur daya listrik, sel torsi yang dipasang dengan baut, atau telemetri torsi yang dipasang di permukaan. Solusi ini ideal untuk aplikasi yang memerlukan pengukuran torsi pada peralatan berukuran besar yang sudah terpasang.
3. Durasi Pengujian
Sebagian besar sensor torsi putar tersedia dalam pengaturan sementara atau jangka panjang. Menentukan durasi pengujian akan membantu Anda memutuskan penyiapan mana yang paling cocok untuk aplikasi Anda.
Untuk pengujian dengan durasi kurang dari 48 jam, sensor torsi putar bertenaga baterai yang mengandalkan transfer data frekuensi radio untuk pengukuran torsi sementara sangat ideal.
Untuk pemantauan dan pengujian jangka panjang, torsi permanen bertenaga induktif dan sistem pemantauan daya adalah solusi yang lebih baik.
4. G-Force yang diantisipasi
Sebelum memilih sensor torsi putar, penting untuk memastikan bahwa gaya-G yang diantisipasi dari aplikasi Anda tidak melebihi gaya-G yang direkomendasikan dari sistem.
G-force bergantung pada dua hal: kecepatan poros dan diameter poros.
Perhitungan G-force adalah sebagai berikut. Persamaan ini digunakan untuk menentukan apakah sistem pengukuran torsi dapat menahan gaya yang diharapkan dalam aplikasi khusus Anda. Perhatikan bahwa jari-jari (r) seringkali lebih besar daripada jari-jari poros karena mencakup jarak dari permukaan poros ke titik terjauh pada sistem pengukuran torsi.
5. Sifat Mekanis Poros
Saat memilih sensor torsi putar, penting untuk memahami sifat mekanis poros — diameter dan material poros — untuk memastikan bahwa sensor torsi putar yang Anda pilih kompatibel dengan ukuran dan jenis poros putar yang ingin Anda ukur.
Diameter Poros
Jika diameter poros akan bervariasi di antara pengujian, maka diperlukan sistem yang tidak spesifik diameter. Transduser torsi in-line tradisional biasanya dirancang untuk diameter tertentu. Solusi telemetri torsi seperti TorqueTrak 10K atau TorqueTrak 10K-LP dari Binsfeld sangat ideal di sini, karena dapat dipasang ke berbagai poros penggerak, berapa pun diameternya.
Material Poros
Bahan poros sama pentingnya untuk dipertimbangkan saat menentukan metode pemasangan dan metode kalibrasi sensor torsi putar Anda. Jika transduser torsi in-line digunakan, maka biasanya sistem sudah dikalibrasi sebelumnya, dan material tidak menjadi perhatian.
- Bahan anisotropik. Bahan anisotropik seperti serat karbon biasanya memerlukan kalibrasi bobot mati, di mana torsi yang diketahui diterapkan melalui massa dengan bobot yang diketahui yang digantung pada jarak yang diketahui dari titik pusat poros.
- Bahan isotropik. Bahan isotropik dapat dikalibrasi lebih mudah melalui penggunaan kalkulator torsi skala penuh. Metode ini menghubungkan sifat mekanik poros dengan output skala penuh dari sistem pengukuran torsi
Keterbatasan kunci lainnya yang terkait dengan sifat mekanis poros adalah kemampuan untuk memasang sensor ke poros. Untuk sistem telemetri torsi, pengukur regangan dipasang langsung ke poros. Persyaratan persiapan permukaan bervariasi tergantung pada bahan pengukur yang akan diikat. Pastikan Anda telah menyiapkan material yang sesuai dengan material poros dan sensor torsi putar yang Anda pilih.
6. Format Keluaran Data yang Diinginkan
Sensor torsi rotarymengeluarkan data torsi menggunakan berbagai keluaran, termasuk analog dan digital. Anda harus memilih format keluaran data mana yang paling cocok untuk aplikasi Anda.
Hasil analog
Output analog standar termasuk 4-20mA, +/-5VDC, +/-10VDC.
Keuntungan utama dari output analog adalah mudah disinkronkan dengan sinyal analog serupa lainnya. Ini berguna jika Anda menggunakan banyak sensor untuk melakukan pengujian. Sistem Akuisisi Data umumnya menerima keluaran analog juga.
Hasil digital
Output data digital umum termasuk MODBUS, RS-232, RS-485, dan Ethernet. Dalam beberapa kasus, pabrikan dapat menentukan keluaran yang kurang umum (seperti RS-422) untuk memungkinkan tingkat pengambilan sampel yang lebih tinggi dengan manfaat keluaran digital.
Keuntungan yang berbeda dari keluaran digital adalah kebal terhadap interferensi elektromagnetik, dan dapat ditransmisikan untuk jarak yang lebih jauh tanpa kehilangan sinyal. Outputnya juga lebih akurat dan tetap lebih stabil dari waktu ke waktu, karena tidak diperlukan konversi digital ke analog. Format ini mudah diintegrasikan ke dalam sistem PLC yang ada.
7. Kondisi Lingkungan
Pertimbangan utama lain yang harus dibuat saat memilih sensor torsi putar adalah jenis lingkungan tempat sensor akan digunakan. Apakah akan ada kotoran dan kelembapan yang berlebihan? Atau apakah lingkungan pengujian Anda relatif bersih?
Penting untuk memahami faktor lingkungan yang merugikan terlebih dahulu, sehingga Anda dapat mengambil tindakan pencegahan yang tepat saat memasang sensor torsi putar.
Beberapa sistem, seperti transduser torsi in-line, hadir dengan ketahanan lingkungan yang lebih melekat. Sebagian besar sensor torsi jenis rotary juga dapat disegel dari elemen melalui penerapan silikon dan perekat pada titik masuknya.
8. Geometri Sekitar
Pertimbangan geometri sekeliling penting untuk memastikan bahwa tidak ada interferensi mekanis dari sensor torsi, bahwa ada lokasi yang baik untuk memasang bagian stasioner sistem, dan untuk memastikan bahwa ada dampak minimal terhadap sinyal akibat interferensi listrik.
Dalam hal telemetri, sistem induktif peka terhadap logam di sekitarnya, sedangkan sistem frekuensi radio lebih peka terhadap interferensi elektromagnetik. Perisai dan upaya pasca pemasangan lainnya dapat dilakukan untuk membatasi dampak.
Ada sejumlah opsi sensor torsi putar di pasaran, masing-masing dengan kelebihan dan kekurangan yang berbeda tergantung pada aplikasi unik Anda. Dengan mempertimbangkan masing-masing dari delapan langkah ini sebelum memilih sensor torsi putar, Anda pasti akan memilih opsi yang akan memberikan solusi terbaik untuk aplikasi Anda.
Jika Anda memiliki pertanyaan lebih lanjut tentang pemilihan sensor torsi putar, atau jika Anda masih tidak yakin rotary torque sensor mana yang paling cocok untuk aplikasi Anda, hubungi pakar di Binsfeld di PT. Kawan Era Baru.