静态扭矩传感器技术定义与工程规范

一、核心定义

静态扭矩传感器（Static Torque Transducer）是专用于测量稳态或准静态扭矩的精密测量装置，其技术本质为：

1. 静态特性

• 测量模式：稳态/缓变扭矩（＜5Hz频率响应）

• 零点稳定性：＜0.01%FS/4h

• 蠕变特性：＜0.02%FS/30min（ISO 376）

2. 结构特征

• 高刚性设计（扭转刚度＞10⁴N·m/rad）

• 无轴承结构（直接法兰连接）

• 过载保护：机械限位（150%FS）

二、关键性能矩阵

三、典型结构类型

1. 法兰式结构

1. 轴式变体

• 空心轴型（通孔直径Φ20-300mm）

• 便携式（电池供电，蓝牙传输）

• 防爆型（Ex d IIC T6认证）

四、信号处理系统

1. 精密测量链

• 6线制接线（远程补偿）

• 24位Σ-Δ ADC（ENOB≥21位）

• 数字滤波（0.1-10Hz可调）

2. 智能补偿技术

• 三维温度场建模（9点补偿）

• 非线性校正（32段分段线性化）

• 自动零点跟踪

五、安装技术规范

1. 机械安装要求

• 法兰平行度≤0.05mm/m

• 螺栓预紧力控制（扭矩±5%）

• 无附加弯矩（侧向力＜1%FS）

2. 电气安全

• 屏蔽电缆（长度＜50m）

• 独立接地（接地电阻＜4Ω）

• 防雷保护（10/350μs波形）

六、智能诊断系统

1. 自监测功能

• 应变计健康诊断（阻抗监测）

• 连接状态检测（螺栓预紧力分析）

• 环境适应评估（温湿度传感）

2. 维护管理

• 校准周期预测（基于使用强度）

• 历史数据追溯（10年存储）

• 远程诊断（4G/IoT）

该定义符合JJG 797-2013扭矩计量检定规程和ASME B46.1表面标准，采用光纤光栅（FBG）技术的最新版本可实现0.005%FS的长期稳定性。在智能制造领域，集成工业互联网接口后，支持OPC UA数据交互，成为智能装配系统的核心测量单元。