CS242201B1

CS242201B1 - Torque sensor testing equipment

Info

Publication number: CS242201B1
Application number: CS847759A
Authority: CS
Inventors: Karol Kusy
Original assignee: Karol Kusy
Priority date: 1984-10-12
Filing date: 1984-10-12
Publication date: 1986-04-17
Also published as: CS775984A1

Abstract

Riesenie sa týká zariadenia na testovanie snimačov točivého momentu, najma snímačov elektronických, hriadelového prevedenia a mechanických, ako sú torzné momentové klúče, rieši vylúčenie vplyvu pasivných odporov na výsledok merania, elimináciu l'udského faktoru z procesu merania a zjednodušenie činnosti obsluhy osobitným usporiadaním prvkov na fréme zariadenia.The solution concerns a device for testing torque sensors, especially electronic, shaft-type and mechanical sensors, such as torque wrenches, and solves the problem of excluding the influence of passive resistances on the measurement result, eliminating the human factor from the measurement process and simplifying the operator's work by a special arrangement of elements on the device frame.

Description

Vynález sa týká zariadenia na testovanie snímač o v točivého momentu, najma snímačov elektronických, hriadelového prevedenia a mechanických, ako sú torzné momentové kl'úče, rieši vylúčenie vplyvu pasivných odporov na výsledek merania, reprodukovatelnosti podmienok merania, elimináciu l'udského faktora z procesu merania a zjednodušenie činnosti obsluhy osobitným usporiadaním prvkov na fréme zariadenia.The invention relates to an apparatus for testing torque sensors, in particular electronic, shaft and mechanical sensors, such as torque wrenches, to eliminate the effect of passive resistances on the measurement result, the reproducibility of measurement conditions, the elimination of human factor from the measurement process and simplifying the operation of the operator by separately arranging the elements on the frame of the device.

Podlá platných predpisov v oblasti kontrolnej činnosti je povinnosťou prevádzkovatela kontrolovat podlá určitých zásad správnost údajov meradiel a meracích prístrojov. Tieto zásady vo všeobecnosti, platia aj pre kontrolu, alebo testovanie meradiel a meracích prístrojov (dalej len snímačov) pre meranie točivého momentu.According to the valid regulations in the field of control activities, the operator is obliged to check the accuracy of data of measuring instruments and measuring instruments according to certain principles. In general, these principles also apply to the inspection or testing of measuring instruments and measuring instruments (hereinafter referred to as sensors) for measuring torque.

Podlá súčasného stavu techniky testovanie snímačov točivého momentu sa prevádza porovnáváním hodnoty točivého momentu, vyvaděného hmotnostou závažia na vodorovné) páke s presne definovanou dížkou s údajom snímača točivého momentu. Pri tom je nutné udržovat páku v presne vodorovnej polohe, čo sa kontroluje vodováhou, upevněnou na páke, čo sa dosiahne protiposobením točivého momentu z opačné] strany, obvykle cez násobič so samosvornosťou. Protiposobiaci točivý moment sa vyvodzuje ručně.According to the state of the art, the testing of the torque sensors is carried out by comparing the torque value exerted by the weight of the weight on the horizontal lever with a precisely defined length with the torque sensor data. In this case, it is necessary to maintain the lever in a precisely horizontal position, which is controlled by a spirit level mounted on the lever, which is achieved by counteracting the torque from the opposite side, usually via a self-locking multiplier. The counter-torque is derived manually.

Pri potrebe vyvodit značný zaťažovací točivý moment je potřebné manipulovat s odpovedajúcim závažím, čo kladie nároky na fyzická zdatnost obsluhy. Medzi ďalšie nutné operácie patří neustála kontrola spróvnej polohy páky a vyvažovanie pasivných hmot, ako sú například závěsy, alebo misky závaží. V případe testovania snímača točivého momentu pre obidva směry zaťažovania je nutné pri vyvodzovani zaťažovacích momentov ukladat závažia najprv na jednu, potom 11a druhů stranu páky a za každým previesť vyvážeme pasivných hmot. Při tom na výsledná přesnost značné vplýva mechanický stav uloženia a sposob uloženia páky. Aby sa dal tento vplyv eliminovat, musela by byt známa závislost velkosti mechanických strát na velkosti hmotnosti závažia, čo sa obvykle neuvažuje.If a considerable load torque is required, it is necessary to handle the corresponding weight, which demands the physical fitness of the operator. Other necessary operations include constant checking of the correct position of the lever and balancing of passive materials such as hinges or weights. In case of torque sensor testing for both load directions it is necessary to load the weights first on one, then 11a of the lever side and transfer each of the passive masses in each case. In doing so, the resulting accuracy is greatly influenced by the mechanical state of the bearing and the manner of bearing the lever. In order to eliminate this effect, the dependence of the magnitude of the mechanical losses on the magnitude of the weight of the weight would have to be known, which is usually not considered.

Uvedené nevýhody odstraňuje zariadenie na testovanie snímačov točivého momentu podlá vynálezu, pozostávajúce z frémy, na ktorej sú upevněné telesá uloženia vretien a ktorého podstata spočívá v tom, že fréma je v dolnej časti opatřená spodnou úchytnou lištou pre uchytenie presuvného upevňovacieho elementu I pre ukotvenie jednoho konca priamočiareho motora, pričom druhý koniec je ukotvený prostredníctvom presuvného upevňovacieho elementu II a hornej úchytnej lišty na páke I, ktorá je upevněná na vřeteno I, spojené spojkou s jedným koncom etalonového snímača točivého momentu, ktorého druhý koniec je připojený spojkou na vřeteno II a ďalej medzi týmto vretenom a vretenorn III je pomocou spojok připojený prevádzkovv snímač točivého momentu, pričom vřeteno ÍII je opatřené vypínatelným blokovacím zariadením a zaistovacím elementem a priamočiary motor je opatřený rozvodem energie, v ktorom je zaradený regulačný element energetickej hladiny, element pre riadenie směru toku energie, uzatvárací element toku energie a kontrolný přístroj výsky energetickej hladiny.The above-mentioned disadvantages are eliminated by the torque sensor testing device according to the invention, which consists of a frame on which the spindle bearing bodies are fastened and which has the bottom part provided with a lower clamping strip for holding the sliding fastening element I for anchoring one end. a linear motor, the other end being anchored by means of a fastening element II and an upper clamping bar on a lever I which is fixed to the spindle I connected by a coupling to one end of a standard torque sensor whose other end is connected by a coupling to the spindle II an operating torque sensor is connected by means of said spindles and a spindle III, the spindle 11 being provided with a switchable locking device and a locking element, and the rectilinear motor being provided with a power distribution in which a control el. an energy level control element, an energy flow direction control element, an energy flow shut-off element and an energy level occurrence monitor.

Výhodou vynálezu je, že odpadá zložitá a namáhavá manipulácia so závažiami, odpadá nutnost sledovania a udržovania polohy, je umožněná plynulá změna velkosti zaťažovacielio momentu a to oboma smermi, co umožňuje volit 1'ubovolné kontrolně body. Ďalšie výhody sú, že poskytuje dva nezávislé elektronické systémy merania, ktoré sa dajú vzájomne kontrolovat, výsledky testu možu byť udané v digitálnej formě a v případe ťestovania elektronického snímača může byť priebeh testu napojený na zapisovač a napokom široký rozsah zaťažovacieho momentu, ktorý je měnitelný v rozsahu změny energetickej hladiny a v rozsahu změny dížky Li — Lz.The advantage of the invention is that there is no complicated and laborious handling of the weights, no need to monitor and maintain the position, it is possible to continuously change the magnitude of the load torque in both directions, which makes it possible to select any control points. Further advantages are that it provides two independent electronic measurement systems that are mutually controllable, test results can be presented in digital form, and in the case of testing an electronic sensor, the test run can be connected to a recorder and a wide range of load torque can be changes in the energy level and in the extent of the change in the Li - Lz length.

Příklad vyhotovenia zariadenia na testovanie snímačov točivého momentu podlá vynálezu je znázorněný na výkresoch, kde obr.An example of an embodiment of a torque sensor testing apparatus according to the invention is shown in the drawings.

představuje schematický pozdížny rez, obr.FIG.

představuje potnad zl'ava a obr. 3 priečny rez vretenorn II.and FIG. 3 cross section of a spindle II.

Zariadenie pozostáva z frémy 1, na ktorej sú upevněné telesá uloženia vretien. Fréma 1 je v dolnej časti opatřená spodnou úchytnou lištou IS pre uchytenie presuvného upevňovacieho elementu 18, ktorým je ukotvený válec priamočiareho pneumatického motora 13, pričom piestnica priamočiareho pneumatického motora 15 je ukotvená prostredníctvom presuvného upevňovacieho elementu 13 a hornej úchytnej lišty 17 na páku 7. Páka 7 je opatřená nábojom, ktorým je nasunutá na vřeteno 2, ktoré je spojené spojkou s jedným koncom etalonového snímača točivého momentu 5. Tento snímač je elektronický, hriadelového typu a jeho druhý koniec je spojený spojkou s vretenorn 3. Medzi vretenamí 3 a 4 je pomocou spojok připojený prevádzkový snímač točivého momentu S, ktorý može byť tiež elektronický, alebo mechanický, ako například torzný momentový kruč. Vřeteno 4 je opatřené vypínatelným blokovacím zariadením 9 a zaisíovacím elementom 10, ktorý zaisťuje blokovacie zariadenie S v zapnutej polohe. Priamočiary pneumatický motor 15 je napojený na tlakovzdušný rozvod 24. Šípka 25 vyznačuje přívod tlakové) energie. V tlakovzdušnorn rozvode 24 je zaradený redukčný ventil 20, ktorým sa riadi výška tlakovej hladiny vzduchu, ďalej rozvádzač 21 pre riadenie směru prúdu tlakového vzduchu, manometer 23 na kontrolu výšky tlakovej hladiny vzduchu a uzatvárací ventil ,22, ktorým sa v případe potřeby přeruší přívod tlakového vzduchu. Súčasfou frémy 1 je rameno 11, na ktoroni je zavesený snímač sily 12. Je elektronický a je opatřený britovým závesom 14, ten je v styku s britovým ložkom 13, ktorým je ukončená páka 8, upevněná na vřetene 3. Kolmá vzdialenosť „A“ britového ložka 13 od osi vretien 26 je vhodné volená a presne definovaná.The device consists of a frame 1 on which the spindle bearing bodies are fixed. The frame 1 is provided at the bottom with a lower gripping bar IS for gripping the movable fastening element 18, which is anchored by the cylinder of the rectilinear pneumatic motor 13, the piston of the rectangular pneumatic motor 15 being anchored by the movable fastening element 13 and the upper gripping bar 17 to the lever 7. 7 is provided with a hub which is pushed onto the spindle 2, which is connected by a clutch to one end of a standard torque sensor 5. This sensor is of the electronic, shaft type and its other end is connected by a clutch to a spindle 3. An operating torque sensor S, which can also be electronic or mechanical, such as a torsion torque ring, is connected to the couplings. The spindle 4 is provided with a switchable locking device 9 and a locking element 10 which locks the locking device S in the on position. A rectilinear pneumatic motor 15 is connected to a compressed air manifold 24. The arrow 25 indicates the supply of pressure energy. The pressure-air manifold 24 includes a pressure reducing valve 20 controlling the air pressure level, a pressure regulating valve 21, a pressure gauge 23 for controlling the air pressure level and a shut-off valve 22, which interrupts the pressure supply if necessary. air. Part of the frame 1 is an arm 11, on which the force sensor 12 is suspended. It is electronic and is provided with a British hinge 14, which is in contact with the British bearing 13, which is an end lever 8, mounted on the spindle. The bearing 13 from the spindle axis 26 is suitably selected and precisely defined.

Využitie zariadenia poskytuje viacero variant a sú následovně:The use of the device provides several variants and are as follows:

Testovanie elektronického, alebo mechanického snímača točivého momentu pomocou elektronického etalonového snímača točivého momentu.Testing of electronic or mechanical torque sensor by means of electronic standard torque sensor.

Testovaný snímač točivého momentu 6 sa pomocou spojok připojí na vretená 3 a 4. Snímač sily 12 je z ramena 11 odvesený. Vypínatefné blokovacie zariadenie 9 je zasunuté do záběru, vřeteno 4 sa nemože otáčať. Zaťažovanie celého systému prevedieme tak, že otvorením uzatváracieho ventila 22 privedieme tlakový vzduch k rozvádzacu 21. Redukčným ventilom 20 upravíme výšku tlaku no východziu hodnotu, odpovedajúcu počiatočnému bodu testu a v právej polohe rozvádzača 21 po ustálení odčítáme vhodným prístrojom velkost zaťažovacieho momentu na etalonovom i na testovanom snímači točivého momentu. Postupným zvyšováním tlaku vzduchu získáme jednotlivé zaťažovacie body rozsahu. Porovnáním odpovedajúcich hodnot točivého momentu stanovíme odchýlky, alebo triedu přesnosti testovaného snímača točivého momentu.The torque sensor 6 to be tested is connected to the spindles 3 and 4 by means of couplings. The force sensor 12 is detached from the arm 11. The switch-off locking device 9 is engaged, the spindle 4 cannot rotate. The whole system is loaded by opening the shut-off valve 22 to supply compressed air to the distributor 21. The pressure regulator 20 adjusts the pressure level to the initial value corresponding to the starting point of the test and reads the magnitude of the loading torque on torque sensors. By gradually increasing the air pressure, we obtain individual load points of the range. By comparing the corresponding torque values, we determine the deviations or accuracy class of the torque sensor being tested.

Pri potrebe změny rozsahu zaťažovacieho momentu zmeníme polohu presuvných upevňovacích elementov 18,19.Mechanické straty v systéme okrem valivého uloženia vřetena 3 nemajú na výsledok merania vplyv. Pri pečlivom převedení valivého uloženia vřetena 3 sú aj tieto straty zanedbatelné.If the load torque range is to be changed, the position of the sliding fastening elements 18, 19 is changed. If the rolling spindle bearing 3 is carefully transferred, these losses are also negligible.

Pri testovaní snímača točivého momentu od hora dolu postupné znižujeme tlak redukčným ventilom 20.When testing the torque sensor from top to bottom, gradually reduce the pressure with the pressure reducing valve 20.

Pri testovaní snímača točivého momentu v zápornej časti rozsahu postupujeme rovnako, iba rozvádzač 22 přepneme do lávej polohy.When testing the torque sensor in the negative part of the range, we proceed in the same way, only the distributor 22 is switched to the left position.

Testovanie elektronického, alebo mechanického snímača točivého momentu pomocou elektronického snímača sily.Testing an electronic or mechanical torque sensor using an electronic force sensor.

Testovaný snímač točivého momentu 6 sa pomocou spojok připojí na vretená 2 a 3 namiesto etalonového snímača točivého momentu 5. Snímač sily 12 je zavesený na ramene 11 a britovým závesom 14 zasahuje do britového ložka 13. Vypínatefné blokovacie zariadenie 9 je vysunuté zo záběru, to znamená, že vřeteno 4 sa može volné otáčať.The torque sensor 6 to be tested is connected to the spindles 2 and 3 by means of couplings instead of the standard torque sensor 5. The force sensor 12 is hinged to the arm 11 and extends through the hinge 14 into the engagement receptacle 13. The switch-off locking device 9 is disengaged. The spindle 4 can rotate freely.

Zaťažovací moment je zachytený ramenom 11 a pákou 13. Zaťažovanie systému prebieha podlá predošlého popisu.The loading torque is absorbed by the arm 11 and the lever 13. The loading of the system proceeds as described above.

Vzájomné overovanie funkcie etalonového snímača točivého momentu a snímača sily.Mutual verification of function of standard torque sensor and force sensor.

Etalonový snímač točivého momentu 5 je připojený spojkami na vretená .2 a 3.The standard torque sensor 5 is connected to the spindles 2 and 3 by means of couplings.

Claims

242201 is in contact with the thrust bearing 13 which terminates the lever 8 fixed to the spindle 3. The perpendicular distance "A" of the spool 13 from the spindle axis 26 is suitable and selected. The use of the device is provided by several options and is as follows: Testing the electronic or mechanical torque sensor using an electronic standard torque sensor. The torque sensor to be tested 6 connects the couplings to the spindles 3 and 4. The force sensor 12 is removed from the arm 11. The expansible locking device 9 is engaged, the spindle 4 cannot rotate. The load of the entire system is accomplished by opening compressed air to the distributor 21 by opening the shut-off valve 22. Adjust the pressure to the starting value by reducing valve 20, corresponding to the starting point of the test, and in the right position of the distributor 21 after the stabilization, we subtract a standard torque load torque of both the standard torque and the torque sensor to be tested with a suitable instrument. By gradually increasing the air pressure, we obtain individual load range ranges. By comparing the corresponding torque values, we determine the deviations or the accuracy class of the torque sensor being tested. If the load torque range needs to be changed, we change the position of the sliding fastening elements 18, 19. The mechanical friction in the system, except the rolling bearing, is not affected by the measurement result. . When testing the top-down torque sensor, we gradually lower the pressure with the throttle valve 20. When testing the torque sensor in the negative part of the range, proceed as well, just switch the distributor 22 into the lava position. Testing the electronic or mechanical torque sensor using an electronic force sensor. The torque sensor 6 to be tested is coupled to the spindles 2 and 3 instead of the standard torque transducer 5. The force sensor 12 is hinged on the arm 11 and the grip 14 extends into the bristle 13. out of engagement, this means that the spindle 4 can rotate freely. The pulling torque is engaged by the arm 11 and the lever 13. The loading of the system is carried out as described above. Mutually verify the function of the torque sensor and force sensor. The standard torque sensor 5 is connected by couplings to spindles .2 and 3.

A device for testing torque sensors, in particular electronic, shaft and mechanical sensors, such as torsion torque shafts, consisting of frames, on which spindle mountings are fixed, characterized by that the frame (1) in the lower part is provided with a lower retaining strip (16) for fastening the fastening element I (18) to anchor one end of the linear motor (15), the second end being anchored by means of a sliding fastener the element 11 (19) and the upper retainer (17) to the lever I (7), which is attached to the spindle I (2), connected by a coupling to one end of the standard torque sensor (5), the other end of which is connected the spindle II (3) and the intermediate spindle II (3) and the spindle III (4) are connected to the operating torque transducer (6) by a coupling, the spindle III (4) being provided with a switch-off block-c the device (9) and the securing element (10) and the linear motor (15) is provided with an energy distribution (24) in which the energy level control element (20), the flow direction control element ( 21), an energy flow shut-off element (22) and an energy level control device (23).

2. A device for testing torque sensors according to claim 1, characterized in that the frame (1) is provided at the top (11) with a force sensor (12) with a hinge (14) suspended thereon. it is in contact with the lip (13) of which the lever II (8) is terminated, fixed to the spindle II (3). 2 sheets of drawings