Technique de mesure HBM sur banc d'essai : Mesure dynamique de couple sur les turbines à eau

Comment le couple peut-il être mesuré avec plus de précision et plus efficacement ? Un fabricant bien connu des bancs d'essai pour tester les turbines à l'eau fait entièrement confiance dans un nouveau concept: Au lieu d'utiliser un capteur de force pour mesurer le couple indirectement à travers la force de réaction, il a installé un capteur de couple numérique de la famille T12 qui donne des résultats considérablement meilleurs. Ainsi, cette technologie mesure de pointe augmente sensiblement l'efficacité dans la génération de puissance hydroélectrique.

L'efficacité énergétique est l'un des sujets les plus critiques aujourd'hui. En conséquence, une évaluation précise du paramètre performances des composants utilisés dans la production d'électricité est très importante. Par exemple, les turbines utilisées pour la génération de puissance hydroélectrique sont sujettes à des essais rigoureux. La mesure de couple joue, ici, un rôle décisif.

Des données fiables sont obtenues de façon meilleure en effectuant des essais sur un banc d'essai. Dans cette optique de tels bancs d'essai sont généralement équipés pour une raison de facilité d’une mesure indirecte du couple à l’aide d’un système de montage balance avec un capteur de force en bout de bras de levier.

Effet de freinage devenant une contrainte

Ce système de chargement est relié par un train d'axe à la turbine installée en dessous. Si la turbine est entrainée par un écoulement d'eau (opération inverse), le système de chargement exerce un effet freinant sur la ligne d’arbre et est sujet ainsi à l'accélération de rotation. En conséquence il devrait tourner autour de son axe vertical, à moins qu'il ne se soit arrêté par un capteur de force à l'aide d'un bras de levier. La force du support (reconstituant la force) est mesurée par le capteur de force ; la valeur mesurée multipliée par la longueur du bras de levier donne le moment de réaction.

Le système décrit ci-dessus fournit de bons résultats; cependant, il y a deux contraintes principales :

1. La valeur du couple mesurée est modifiée par les couples de frottement dans les roulements

2. La dynamique du couple ne peut être mesurée du fait des inerties propres au système de mesure (montage balance) qui créent un filtrage mécanique éliminant ainsi tout phénomène transitoire.

Montage direct d'un capteur de couple à bride

Pour supprimer ces contraintes, le banc d'essai de turbine à eau d'une compagnie bien connue a été modifié de sorte qu'au lieu d’utiliser un capteur de force, un capteur de couple à bride a été monté directement dans la ligne d’arbre entre la turbine et le système de chargement (bloqué).

Cette conception n'exige plus la mise en place d’un bras de levier, ni de capteur de force et de roulements du système de chargement, cependant, ils auraient pu continuer à être employés pour des mesures de comparaison.

Solution HBM : Mesure de couple avec le capteur numérique T12

HBM offre la solution adaptée pour mettre en œuvre ce type de banc d'essai fortement dynamique pour tester les turbines à eau. Le capteur de couple numérique T12 joue un rôle principal; il est directement monté dans la ligne d’entrainement entre la turbine et le système de mise en charge.

Il y a de très nombreuses raisons pour utiliser le T12 - sa caractéristique de précision, ses possibilités de fonctionnement en dynamique et la résolution du signal.

Le T12 est le premier capteur de couple à fournir des résultats aussi précis et une résolution aussi élevée - poussant les limites physiques de la techniques de mesure avec jauges de contrainte - sur une gamme de fréquence de mesure de 0 Hz à 6000 Hz.

La méthode spéciale utilisée pour la conversion analogique - numérique permet au signal analogique d'être numérisé sans aucune perte d'information; la résolution sur 19 bit permet la mesure de grandes et petites amplitudes de signal sans devoir effectuer des commutations d’échelles pour des gammes de mesure différentes.

Ces données de plus en plus spécifiques font du T12 le capteur idéal à intégrer dans les bancs d'essai des turbines de puissance à eau et vous permettra d’assurer des résultats d'essai sûrs et fiables. Par conséquent, le T12 contribue à optimiser les turbines du future en ce qui concerne leur efficacité énergétique.

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