Strain gage instalado na Flexplate.

Um Componente Se Torna Um Sensor

Engrenagem, parafusos de carga, condução de comboios - com o correto know-how , componentes individuais podem ser convertidos em sensores funcionais para medir força, tensão ou torque.

Testes e verificações contínuos são extremamente importantes no desenvolvimento e produção de produtos . Os parâmetros físicos, tais como força, torque e deformação são as principais medidas a fim de se obter dados mais precisos sobre o carregamento, durabilidade e quaisquer pontos fracos do material em uma estrutura.

Sensores especiais, normalmente com base em strain gages, são normalmente utilizados para essas tarefas. As principais vantagens destes sensores são sua elevada precisão e confiabilidade. No entanto, há, muitas vezes, situações em que a instalação de sensores e transdutores não é possível - por exemplo, quando existe muito pouco espaço disponível em um produto ou componente.

Uma opção cada vez mais popular e atraente é explorar a possibilidade de criar um sensor de um componente existente na linha de montagem do cliente. Esta opção envolve poucas mudanças no ponto de vista dos clientes e, desta forma, a HBM pode produzir um dispositivo de medição inteligente diretamente dentro da linha de montagem existente.

As vantagens deste processo incluem a necessidade de espaço reduzido e praticamente nenhuma influência sobre a estrutura do objeto a ser medido.

Sensores de Torque Personalizados

A HBM tem uma vasta experiência com esta tecnologia. Um exemplo típico é um sensor de torque específico desenvolvido diretamente na corrente de transmissão para um cliente.

Veículos possuem um ótimo desempenho quando o controle de transmissão e do motor se encaixam perfeitamente. O torque na transição entre o motor e as marchas determina o desenho dos componentes. No entanto, não há espaço suficiente para fazer uma medição ao tentar instalar sensores de torque. Uma vez que os clientes estão exigindo precisões cada vez mais elevadas, o sensor Flexplate foi concebido como um componente monolítico feito de aço inoxidável de alta resistência, com as interfaces mecânicas dos componentes originais, capaz de funcionar em faixas de temperatura de até 120ºC.

Isto permite um erro de linearidade e reversibilidade de menos de 0,1%. A construção e design otimizado também compensa os efeitos de forças axial, de flexão e lateral. Os dados são transmitidos com uma resolução de 16 bits sem contato, utilizando tecnologia de telemetria digital 1kHz.

As vantagens desta solução são óbvias:

  • A instalação de um sensor adicional não é necessário;
  • O comportamento mecânico da transmissão não se altera;
  • Medições contínuas de longo prazo são possíveis;
  • O intervalo de temperatura de operação está entre -20ºC e +120ºC;
  • O sensor robusto pode ser utilizado para um funcionamento contínuo;
  • O sensor é imune à interferências eletromagnéticas (CEM).

Parceiro Antigo & Frequente

O desenvolvimento específico para um cliente da tecnologia de medição diretamente sobre o componente não só é penas adequado para a medição de torque, mas também para muitas outras aplicações.

Um relacionamento antigo entre o desenvolvedor de produto e o fornecedor de sensores é essencial na concepção de tal sensor. Na HBM, a equipe de sensores personalizados desenvolve o sensor mais apropriado com base na análise FEA. Assim, os strain gages necessários podem ser instalados diretamente nas instalações do fabricante ou no local. Os lucros do cliente, a partir da tecnologia de medição de precisão, são integrados direta e rapidamente em seu sistema.

Além da produção individual de sensores específicos para clientes (utilizados principalmente para fins de teste e aferição), também é possível desenvolver e produzir sensores OEM de acordo com os requisitos do cliente. Tais sensores OEM são usados para medir deformação e peso em uma variedade de indústrias, tais como automotiva e de componentes médicos.

Randy Hopkins é o diretor de negócios de sensores na HBM baseada em Marlboro/MA. Com mais de 28 anos de experiência em projetar e fornecer soluções de sensores personalizados para inúmeros clientes em todo o mundo, ele tem um título de bacharel em Engenharia Elétrica Mecânica pela Universidade de Massachusetts, Dartmouth.

Este foi o primeiro artigo publicado na Manufacturing Business Technology (em inglês)

Suas Vantagens

  • Pouco espaço necessário;
  • Praticamente nenhuma influência sobre a estrutura de seus objetos;
  • Medições precisas e resultados seguros.
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