Tecnologia HBM em banco de ensaio: Medição dinâmica de torque em turbinas de água

Como pode o torque ser medido de maneira mais confiável e eficiente? Um famoso fabricante de bancos de ensaio para turbinas de água aposta em um novo conceito: ao invés de usar um transdutor de força para medir indiretamente o torque através da força de reação, ele optou pela instalação do transdutor digital de torque T12, que proporciona resultados muito melhores. Desta forma, esta tecnologia de medição inteligente aumenta substancialmente a eficiência na geração de energia hidrelétrica.

Eficiência energética é um dos temas mais significativos dos novos tempos. De igual importância revela-se a avaliação exata dos parâmetros de performance dos componentes usados para a geração de energia. Assim, as turbinas necessárias para a geração de energia hidrelétrica, por exemplo, estão sujeitas à testes rigorosos. A medição de torque desempenha aqui um papel decisivo.

Dados confiáveis podem ser aqui melhor obtidos através da execução de testes em bancos de ensaio. Com este objetivo, estes bancos de ensaio são normalmente equipados em função de uma medição indireta do torque. Tal instalação consta de um dispositivo de carga colocado sobre o eixo, disposto verticalmente (dinamômetro).

Desaceleração e suas limitações

Este dispositivo de carga é conectado através de uma transmissão à turbina instalada. Se a turbina for acionada através de uma corrente de água (operação inversa), o dispositivo de carga exerce uma desaceleração na transmissão, sofrendo, assim, uma aceleração rotacional. Em seguida, ele giraria ao redor de seu eixo vertical, desde que não esteja se apoiando em um transdutor de força com a ajuda de um braço de alavanca. A força de apoio (força de reação) é medida pelo transdutor de força; o valor medido multiplicado pelo comprimento do braço de alavanca resulta o momento de reação.

O sistema descrito acima oferece bons resultados. Não obstante, ele tem duas grandes limitações:

  1. O valor de torque medido é alterado pelo valor do momento de fricção no rolamento e
  2. Nenhuma afirmação definitiva sobre a dinâmica do torque medido pode ser feita, pois o momento de inércia de massa do dispositivo de carga exerce um forte efeito de amortecimento.

Montagem direta de um flange de torque

Para eliminar estas limitações, o banco de ensaio para turbina de água de uma renomada empresa há de ser modificado: não mais um transdutor de força, mas, sim, um flange de torque será montado diretamente na transmissão entre a turbina e o (agora bloqueado) dispositivo de carga.

Esta construção não mais requer braço de alavanca, transdutor de força, sustentação para o dispositivo de carga. Não obstante, estes componentes podem continuar montados, caso se deseje realizar medições alternativas de comparação.

A solução da HBM: Medição digital de torque usando o T12

A HBM oferece a solução perfeita para a implementação deste banco de ensaio altamente dinâmico para turbina de água. O transdutor digital de torque T12 desempenha um papel central. Ele é montado diretamente na linha de tração entre a turbina e o dispositivo de carga.

Existem muitas razões para usar o T12 - o transdutor que define padrões em precisão, dinâmica e definição de sinal.
T12 é o primeiro transdutor de torque a prover resultados com a mais alta precisão e definição, chegando aos limites físicos da tecnologia de strain gages. Seu campo de frequência de medição é de 0 Hz até 6000 Hz.

O método especial de conversão "analógico para digital" possibilita a digitalização do sinal analógico sem perda de informação; uma definição de 19-bit permite que se meça grandes e pequenas amplitudes de sinal sem que haja a necessidade de mudar os campos de medição.

Estas e outras características especiais fazem do T12 a ferramenta ideal para a integração em bancos de ensaio para turbinas de água e garantem resultados de teste seguros e confiáveis. Com isso, o T12 contribui para otimização das turbinas no que concerne à eficiência energética.

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