液压脉冲工具输出扭矩测量的难点所在
尽管标准制定组织坚持并不能如此操作,但绝大多数的扭矩测量设备制造商都提供脉冲扳手的输出测量方案。扭矩测试仪则表露出倾向于两大阵营中的一个—间接或直接。
间接扭矩测试设备为:静态传感器(如:传感器轴上的一个传感器牢固的安装在它的反作用设备上)与缓冲器配件一同用于结合点;撼迤饔梢桓雎菟ù┕勺楹隙,整个组件插入扭矩传感器输入端,当螺栓有任何扭矩应用的时候任何数据均可通过这一方式输入传感器。这一组件允许工具加速至全速,并通过模拟真实连接点的方式进行减速。绝大多数的缓冲器中,弹性速率变更令实际的连接件获得更好的休息,并记录下工具更多真实的读数。这种测量原理更复杂的版本则是将螺栓和弹簧组合替换为一个电子机械制动器,通过编程来更真实的模拟真实连接。
扭矩测量的直接方法则是将一个旋转扭矩传感器(如:自带轴承的其主体可自由旋转的)放置在工具与实际连接点之间。这克服了任何模拟连接点的需要,可以通过连接点直接获得读数。这个方案听起来非常完美,不是么?
这个方法会遇到的第1个问题是在绝大多数的旋转扭矩传感器内设有一个滑环组件。防止“电刷弹跳”是因为工具震动容易造成静态电刷打破与旋转环之间的连接,而这一直都是技术挑战。幸运的是,目前市面上出售的产品都已有效的处理了这一问题,确保使用者仅需确认所选购的旋转传感器适用于脉冲扳手。
第二个问题则没有这么简单解决。这就是常说的,所要测量的东西总是不可避免的有所改变,而这也是一个非常典型的例子。旋转传感器的轴承添加在系统旋转质量是非常值得注意的地方。这会改变工具特定连接点上的行为。众所周知的,如果将这两种所描述的扭矩方法合并,在工具上放置旋转传感器然后将整个组件放入传感器与缓冲器固定,这两个传感器所获得的读数是不一样的!
无论选择哪种测试方式,其结果都是传感器将接收到的脉冲扭矩信号输入扭矩显示设备,信号解析后告知测试者“较终答案”。在此系列的第二部分,诺霸曾提及测量设备制造商所面对的挑战是确认在每个短暂的扭矩脉冲中哪一个点才是真实的工具输出点。
要做到这点,扭矩测量设备需使用滤波器过滤信号。如果不进行这项工作,并且距离电子设备足够远,则能捕捉到较高峰值,这个仅仅持续数毫秒且对螺栓没有有效操作。如果两个设备使用不同的滤波方式,即使使用同样的工具与传感器,也会展现出完全不同的扭矩输出。为了说明这一点,我们使用主流脉冲扳手并使用TTT设备进行测试。在不做其它干预,仅仅变更设备响应频率的情况下,同一工具诺霸获得的读数在14N.m至77N.m之间。
因为这个影响,有时不得不探讨测试脉冲工具的较佳响应频率。而在这响应频率的讨论中,较常被忽略的一个因素就是滤波器。而改变任何因素都会对读数造成戏剧性影响。例如,诺霸TTT设备使用第八号巴特沃思低通过滤波器配合-3分贝的设置点设定100至2500Hz。讨论响应频率的同时如果不参考全部滤波器细节是一件没有意义的事情!