Misurare la temperatura su parti rotanti con termocoppie e un collettore rotante in estremità di albero
In sintesi
Le termocoppie sono fissate sul pezzo rotante e collegate a un collettore rotante montato all’estremità dell’albero. Il rotore del collettore rotante riceve i fili dei sensori, lo statore va verso il registratore. Un amplificatore lato rotante converte il segnale in millivolt in 10 mV/°C prima del passaggio attraverso i contatti. La prova si svolge su un banco dinamometrico motore o sul veicolo: supporti dell’albero motore sotto carico, compressore del condizionamento in funzionamento, dischi freno durante la frenata.
- da 4 a 36
- canali sui collettori rotanti in estremità d’albero delle serie S e SR
- 12 000 giri/min
- velocità standard della serie S
- 10 mV/°C
- uscita degli amplificatori AMP-TC-M1 e AMP-TCN-X2 sul rotore
Catena di misura
Una termocoppia su un pezzo rotante gira con esso, e i suoi fili non possono arrivare direttamente a un registratore. Un collettore rotante realizza il collegamento: il suo rotore gira con l’albero e porta i fili dei sensori, spazzole fisse nello statore scorrono sulle sue piste, e lo statore trasmette i segnali al sistema di acquisizione. I fili dei sensori passano sulla superficie dell’albero o all’interno, attraverso una gola fresata in traverso all’estremità dell’albero o un adattatore.
Un segnale di termocoppia non amplificato è dell’ordine del millivolt, e le piste e le spazzole non sono in leghe di termocoppia: un gradiente di temperatura ai contatti aggiunge un errore. Un amplificatore lato rotante, tra le termocoppie e il collettore rotante, assicura la compensazione della saldatura fredda e invia una tensione di alto livello attraverso i contatti, che il gradiente e le perturbazioni non possono alterare.
Strumentazione
| Collettore rotante, da 4 a 10 canali | Serie S in estremità d’albero, due viti, 12 000 giri/min di serie, 20 000 giri/min su opzione, 500 mA per canale, da −40 a 121 °C |
|---|---|
| Quando lo spazio assiale è limitato | Serie S corta, da 4 a 10 canali, da 22,15 mm di lunghezza, 12 000 giri/min; alcuni modelli integrano gli amplificatori per termocoppie nel rotore |
| Collettore rotante, da 10 a 36 canali | Serie SR, 500 mA per canale, 250 mA sul SR36; 12 000 giri/min sul SR10M, 4 000 giri/min sul SR20M, 2 400 giri/min sul SR36M; versioni stagnhe W o B |
| Amplificatore sul pezzo | AMP-TC-M1, da 1 a 3 termocoppie di tipo E, J, K o T, 10 mV/°C, ± 10 V, incollato, inglobato o fissato con fascette |
| Amplificatore sul rotore | AMP-TCN-X2, da 1 a 9 canali per modulo, con compensazione della saldatura fredda, 10 mV/°C, si monta sul rotore di un collettore rotante serie SR |
| Contatti | piste e spazzole in metalli preziosi, rumore di picco di 0,1 Ω; morsetti da saldare contrassegnati da colori; cuscinetti lubrificati a vita |
Procedura
- 01
Fissare le termocoppie sul pezzo
Nei punti da monitorare, vicino a un supporto, sul compressore o sul disco freno.
- 02
Instradare i fili verso il collettore rotante
Sulla superficie dell’albero o attraverso il suo foro passante, fino ai morsetti del rotore del collettore rotante montato in estremità d’albero.
Collettori rotanti in fondo albero serie S - 03
Amplificare lato rotante
Un AMP-TC-M1 fissato al pezzo, oppure un AMP-TCN-X2 sul rotore di un collettore rotante serie SR, tra le termocoppie e le piste.
Amplificatore per termocoppia AMP-TC-M1 - 04
Registrare dallo statore
Lo statore è collegato al sistema di acquisizione dati. Il segnale viene trasmesso mentre il pezzo ruota sotto carico.
Albero motore, compressore, freni
Su un banco dinamometrico per motori, il collettore rotante è montato sull’estremità dell’albero motore e i fili delle termocoppie vengono instradati dai supporti dell’albero motore fino a esso. La misura mostra se i supporti surriscaldano sotto forte carico del motore.
Su un compressore di aria condizionata, le termocoppie vengono instradate verso un collettore rotante in estremità d’albero montato sulla puleggia del compressore. Il compressore è azionato dal motore; la misura viene quindi effettuata con il motore in funzione, sul banco dinamometrico o in guida normale.
Per i freni, le termocoppie sono fissate sul disco o sul mozzo e instradate verso un collettore rotante montato verso l’esterno della ruota del veicolo, dove i collegamenti restano facilmente accessibili.
Risultato
La temperatura del pezzo rotante stesso, registrata mentre lavora: un supporto sotto carico del motore, un compressore in funzione, un disco durante la frenata. Lo stesso collettore rotante e lo stesso amplificatore servono sul banco dinamometrico e sul veicolo; la serie SR esiste in versioni stagnhe per la strada.
Domande frequenti
Come collegare una termocoppia su un albero rotante a un registratore?
Tramite un collettore rotante in estremità d’albero. I fili della termocoppia vanno ai suoi morsetti del rotore, e lo statore è collegato al sistema di acquisizione dati.
Conviene amplificare un segnale di termocoppia prima del collettore rotante?
Un amplificatore sul lato rotante lo converte in 10 mV/°C prima che attraversi i contatti, eliminando così l’errore dovuto al gradiente di temperatura attraverso il collettore rotante e i disturbi elettromagnetici.
Quanti termocoppie si possono amplificare lato rotante?
Da una a tre con un AMP-TC-M1 fissato al pezzo, da una a nove per modulo con un AMP-TCN-X2 sul rotore di un collettore rotante serie SR.
Come si misura la temperatura di un disco freno sul veicolo?
Le termocoppie sono fissate al disco o al mozzo e instradate verso un collettore rotante montato all’esterno della ruota del veicolo.
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