Tecnologia di misura HBM sui banchi prova: Misurazione di coppie dinamiche su turbine idrauliche
Come si può misurare la coppia in modo più affidabile ed efficiente? Un ben noto costruttore di banchi prova per turbine idrauliche crede in un nuovo concetto: invece di impiegare un trasduttore di forza per rilevare la coppia indirettamente misurando la forza di reazione, l'installazione di un torsiometro T12 fornisce risultati significativamente migliori. Di conseguenza, questa tecnologia di misura intelligente incrementa sostanzialmente l'efficienza di produzione dell'energia idroelettrica.
L'efficienza energetica è oggi uno degli argomenti più caldi. Conseguentemente è molto importante l'accurata valutazione dei parametri di prestazione dei componenti usati per la generazione di energia. Ad esempio, le turbine richieste per la generazione idroelettica di energia sono soggette a prove rigorose. Qui, la misurazione della coppia gioca un ruolo decisivo.
Al meglio, si ottengono dati affidabili eseguendo serie di prove sul banco prova. A tal scopo, tali banchi prova sono generalmente equipaggiati con strumentazione per la misurazione indiretta della coppia, e di un dispositivo verticale e pivottante per l'applicazione del carico (dinamometro).
Effetto freno quale limitazione
Il dispositivo di caricamento è connesso da un treno d'alberi alla sottostante turbina. Se la turbina è azionata dal flusso d'acqua (operazione inversa), il dispositivo di caricamento esercita un effetto di frenatura sul treno di alberi ed è pertanto soggetto ad un'accelerazione rotazionale. Quale effetto, esso ruoterà sul suo asse verticale, fino ad arrestarsi contro un trasduttore di forza mediante un braccio di leva. La forza di supporto (forza di reazione) viene misurata da un trasduttore di forza; il valore misurato moltiplicato la lunghezza del braccio di leva fornisce il momento di reazione.
Il sistema sopra descritto fornisce buoni risultati, tuttavia esso possiede due limitazioni principali:
- la coppia misurata viene modificata dal momento di attrito dei cuscinetti, e
- non si può effettuare alcuna stima definitiva sulla dinamica della coppia misurata, dato che il momento d'inerzia della massa del dispositivo di caricamento esercita un forte effetto di snorzamento.
Montaggio diretto di un torsiometro a flangia
Per eliminare queste due limitazioni, il banco prova per turbine idrauliche di un ben noto costruttore è stato modificato in modo tale che, invece del trasduttore di forza, possa essere installato un torsiometro a flangia direttamente nel treno di alberi fra la turbina ed il dispositivo di caricamento (bloccato).
Questa struttura non necessita più di alcun braccio di leva, trasduttore di forza e cuscinetto del dispositivo di caricamento, tuttavia essi possono continuare ad essere usati per misurazioni di confronto alternative.
Soluzione di misura HBM: misurazione digitale della coppia usando il torsiometro T12
HBM offre l'adeguata soluzione per implementare questo banco prova altamente dinamico per turbine idrauliche. Il torsiometro digitale T12 gioca un ruolo chiave; esso viene montato nel treno di alberi direttamente fra la turbina ed il dispositivo di caricamento.
Ci sono molte ragioni per usare il T12 - questo trasduttore impone gli standard di precisione, dinamica e risoluzione del segnale.
Il T12 è il primo torsiometro in assoluto a fornire risultati con la più elevata precisione e risoluzione - approssimandosi ai limiti fisici della tecnologia estensimetrica - con un campo di misura in frequenza da 0 Hz a 6.000 Hz.
Lo speciale metodo di conversione analogico-digitale permette la digitalizzazione del segnale analogico senza perdita di informazioni; la risoluzione di 19 bit permette di rilevare segnali di ampiezza grande e piccola senza dover commutare il campo di misura.
Queste ed altre caratteristiche speciali rendono il T12 ideale per l'integrazione in banchi prova per turbine idrauliche, garantendo sicurezza ed affidabilità dei risultati di prova. Da subito, il T12 contribuisce all'ulteriore ottimizzazione dell'efficienza energetica delle turbine.
