Торсиметр – это прибор для бесконтактного измерения мощности судовых дизелей. Разработан с целью упрощения проведения измерений и обработки результатов. Для измерений используется оптический датчик и специальная отражательная лента.
Преимущества тензометрических преобразователей (торсиметров) :малые размеры, отсутствие сложных механических конструкций, небольшая база измерений. Основным недостатком тензометрических преобразователей является необходимость применения токосъемников для передачи показаний с вращающегося вала на неподвижный измерительный прибор, хотя возможно применение токосъемников бесконтактного типа.
С помощью тензометрических преобразователей просто решается задача измерения мощности двигателей. В этом случае для питания моста используется напряжение от тахогенератора, соединенного с валом. Выходной сигнал будет пропорционален произведению скорости вращения и крутящего момента, т.е. мощности.
Недостатком тензометрических преобразователей является влияние изгибных деформаций вала, полной компенсации которых мостовая схема не обеспечивает.
Для уменьшения побочных деформаций применяют специальные упругие элементы (рис.1).
Рис. 1 Блок – схема прибора для измерения энергии, потребляемой насосом.
Крутящий момент в такой конструкции вызывает изгиб и кручение четырех балочек, закрепленных с обоих концов, на боковые стороны которых и наклеиваются тензодатчики. Такой упругий элемент (рис.2) по сравнению с торсионным валом имеет более высокую чувствительность к крутящему моменту и вследствие большей жесткости на изгиб менее чувствителен к изгибным деформациям.
Рис. 2 Упругий преобразователь типа «беличьей клетки» тензометрического торсиометра.
Упругие элементы типа «беличьей клетки» применяются для измерения мощности (малых крутящих моментов) до 100-200 н*м.
Тензометры сопротивления хорошо известны, достаточно освоены и широко применяются для измерения деформаций, в том числе в преобразователях для измерения крутящего момента.
Обычно для измерения крутящего момента используется схема с четырьмя тензодатчиками, которые наклеиваются на вал под углом 450 к оси. Применение мостовой схемы увеличивает чувствительность, улучшает линейность характеристики и позволяет снизить чувствительность преобразователя к изгибным деформациям, а также напряжениям, возникающим при сжатии или растяжении вала.
Мостовая схема позволяет значительно уменьшить влияние температуры на величину выходного сигнала, изменение модуля упругости, вызванное изменением температуры, компенсируется с помощью термокомпенсационного сопротивления, включенного последовательно с мостовой схемой.