SE530784C2 - Anordning vid en vridmomentmätare - Google Patents

Description

_20 25 30 san van lv Trots att återkopplade system inte är något nytt när det gäller vridmomentmätning och trots att de kontinuerligt utvecklats sedan 60-talet finns några kvarstående nackdelar som är svåra, för att inte säga omöjliga att eliminera med nuvarande teknik. Användandet av elektromagnetiska system medför alltid en viss remanens, som i sin tur ger upphov till ett mätfel. Stora förbättringar har gjorts i detta avseende under senare år men det ligger i sakens natur att total avsaknad av remanens inte går att uppnå med dagens teknik. Den tidigare nämnda kontinuerliga utvecklingen har inte heller nämnvärt minskat mätarnas komplexitetsgrad och prisnivå och även om totalvikten minskat är det önskvärt att den minskas ytterligare.

Linjäriteten har förbättrats men även här är man beroende av det använda järnets magnetiseringskurva med en viss olinjäritet som följd.

I dagens processindustri med stora kvalitetskrav och likaledes stora producerade volymer är man i många mätpositioner helt beroende av noggranna mätare. Tyvärr väljs ibland mätare som inte klarar kraven. Orsakema kan vara flera t.ex. höga priser, höga vikter och stor komplexitet hos mätare med hög måtnoggrannhet. Det är alltså mycket vunnet om man ytterligare kan förbättra mätarna och samtidigt öka mätnoggrannheten, minska vikten och minska eller åtminstone bibehålla prisnivån.

Ett syfte med föreliggande uppfinning är att öka mätnoggrannheten och linjäriteten.

Ytterligare syfien år att minska komplexitetsgraden och vikten och på så sätt erhålla ett energisnålare och kompaktare system med ökad användarvänlighet.

Föreliggande uppfirming innebär att axlarna jämfört med tidigare s.k. återtörda system, där endast den yttre axeln drivs och återfóringssysteinet kopplat till den inre axeln år beroende av den yttre axelns rotation, istället drivs i princip oberoende av varandra, med varsin elektrisk motor, med samma varvtal på så sätt att fasläget dern emellan kontrolleras. Det fasläge som motsvarar nolläget mellan axlarna dvs det läge där inget moment överförs genom den elastiska tätningen mellan axlarna är att föredra, men man kan även välja ett annat konstant eller kontrollerat varierande fasläge samt filtrera signalen. Genom att använda en motortyp så som permanentmagrietsynlconmotor för drivning av åtminstone den inre axeln, mätaxeln, erhålls då ett direkt mått på vridmomentet genom sambandet mellan motorström och från motorn levererat vridmoment. Denna motortyp kan också anbringas systemet kringbyggd hålaxeln fór drivning av derma, vilket eliminerar behovet av en transmission med utväxling och bidrar därmed till låg vikt. Vidare eliminerar motorer av typen permanent- 10 15 20 25 30 530 vaa ö magnetsynkronrnotorer remanensproblemen och linjäriteten förbättras samtidigt som man enkelt kan anpassa varvtalet till den aktuella applikationen samt ger möjlighet att kontrollera varvtal och/eller fasläge även genom att bromsa. Den kan också reverseras i händelse av att ett föremål, t ex en bit av en plastpåse, fastnat på avkännaren, för att eventuellt få denna att lossa. Den energisnåla och kompakta konstruktionen ger också en hög verkningsgrad och lägre installationskostnader genom uppfinningen.

Uppfinningen beskrivs närmare nedan med hjälp av ett föredraget utföringsexernpel under hänvisning till bifogad ritning.

På ritningen visas en schematisk tvål-sektion genom en vridmomentmätare 1, som är monterad på en processledning 2, i vilken ett mätmedium 3 strömmar förbi en mätkropp 4. Denna mätkropp 4 är fast anbringad på en mätaxel 5 i ett dubbelaxligt system, som förutom rnätaxeln 5 också innefattar en hålaxel 6, som avtätar vridmomentmätaren l mot mätmediet 3 med hjälp av en tätning 7. En elastisk förbindning 8 mellan hålaxeln 6 och mätaxeln 5 medger att de bägge axlarna 5,6 kan erhålla en inbördes vinkelförskjutrxing vid förändring av det vridmoment, som mediet 3 utövar på mätkroppen 4.

De bägge axlarna 5,6 drivs oberoende av varandra av var sin elektrisk motor 9 och 10. Motorn 9 driver den yttre axeln dvs hålaxeln 6, och motorn 10 driver den inre axeln dvs mätaxeln 5.

En av motorerna 9 eller 10 regleras för att hålla ett konstant och för applikationen anpassat varvtal, medan den andra motom 9 ellerl0 regleras, så att fasläget mellan axlarna 5,6 alltid är detsamma, och motsvarar nolläget mellan axlarna 5,6, d.v.s. det läge där inget moment överförs genom den elastiska tåtningen 8 mellan axlarna 5,6.

Fasläget mellan de två axlarna 5,6 detekteras av givare ill och 12. Det visade utförings- exemplet förutsätter att åtminstone den ena elektriska motom 10 är av sådan konstruktion att den uppvisar ett konstant, eller åtminstone under rådande förutsättningar känt, förhållande mellan det på mätaxeln 5 från mätkroppen 4 applicerade vridmomentet och belastningsgraden eller strömförbrukningen hos motorn 10. Denna belastníngsgrad eller strömförbrukziing omvandlas till en för ändamålet lämplig utsignal.

Claims (5)

10 15 20 25 30 530 7811 Patentkrav

1. l. Anordning vid en vridmomentmätare för bestämning av exempelvis viskositet, skärkrafi eller koncentration i vätskor eller suspensioner och innefattande två elastiskt förbundna koncentriska axlar i form av en yttre hålaxel (6) med en genom densamma sig sträckande inre mätaxel (5), på vilken senare sitter ett i ett mätmedium (3) avkännande element (4), kännetecknad av att axlarna (6,5) drivs av var sin elektrisk motor (9,l0), vilka motorer (9,l0) är kontinuerligt framdrivbara åtminstone genomsnittligt med samma varvtal samtidigt som fasläget dem emellan kontrolleras oavsett applicerat varvtal och vridmoment, varvid vridmomentet är mätbart genom belastningsgraden hos den motor (10), som driver den inre axeln (5), vilken är omvandlingsbar till lämplig utsignal.

2. Anordning enligt patentkrav 1, kännetecknar! av att belastningsgraden för mätning av vridmomentet utgörs av den aktuella motorns (10) strömfórbrukirig.

3. Anordning enligt patentkrav 1, kännetecknar] av att den motor (10), som driver den inre axeln (5), är reglerbar för att hålla ett önskat konstant varvtal och den motor (9), som driver den yttre axeln (6), är reglerbar för att hålla ett önskat, kontrollerat fasläge.

4. Anordning enligt patentkrav 1, kännetecknad av att den motor (9), som driver den yttre axeln (6), är reglerbar för att hålla ett önskat konstant varvtal och den motor (10), som driver den inre axeln (5), är reglerbar för att hålla ett önskat, kontrollerat fasläge.

5. Anordning enligt patentkrav l, 3 eller 4, kännetecknad av att det önskade fasläget motsvarar det läge, där inget moment är överförbart mellan de elastiskt förbundna axlarna (5,6).