TelMAX: Drehmomentmessung ohne löten und kleben

TelMAX Torque – die elegante Methode der Drehmomenterfassung/monitoring an Antriebssträngen im Feld und bei Maschinen (Getriebe, Pumpen, Motoren, Schiffsantriebe, Gelenkwellen). Es eignet sich besonders als Retro-Fit aufgrund der kurzen Montagezeit in bestehenden Anlagen. Im Gegensatz zur klassischen Dehnungsmessstreifenklebetechnik mit quasi Reinraumbedingungen kann TelMAX Torque selbst unter rauesten Umweltbedingungen in kürzester Zeit montiert werden. Oft spielt der Zeitfaktor für die Installation eine entscheidende Rolle. Klebe- und Klebeaushärtezeiten für Dehnungsmessstreifen führen zu langen Stillstandzeiten, die vermieden werden sollen. Lange Liegezeiten sind unerwünscht. Eine weitere Herausforderung im Bereich der Messtechnik für größere Maschinen ist der Transport der Wellenteile bzw. die Applikationsfähigkeit Vorort ohne Großtransporte zu realisieren. Insbesondere im Bereich der Großmaschinen, der Landwirtschaft und bei Gelenkwellen für LKWs und Baumaschinen soll TelMAX Torque eine alternative Lösung zur konventionellen Sensor- und Telemetrieapplikation bieten.

TelMA Torsionssensor

Die Applikation des miniaturisierten telemetrischen Sensor TelMA Torque Drehmomentsensors mit integrierter Temperaturerfassung ist innerhalb von 3 Minuten zu realisieren. Mittels Mikroschweißtechnik wird der fertige telemetrische Torsionssensor ohne Verschaltungsaufwand oder Kleben appliziert. Das System arbeitet sowohl mit einem als auch mit zwei Sensorelementen. Durch die Verwendung von zwei Sensorelementen wird eine automatische Biegemomentkompensation aktiviert. Die integrierten Drehmomentmesszellen (Torsionssensor) mit kontaktloser Signalübertragung werden einfach auf den Wellenkörper aufgeschweißt. Die verwendete Torsionssensortechnologie der Rotoren basiert auf DMS Technik und ist entsprechend zuverlässig und über mehr als 90 Jahre erfolgreich im Feld.

Integriert im Torsionssensorelement befindet sich das Telemetrie-Interface mit Antenne. Somit ist das Element nach der Schweißung komplett batterielos und wartungsfrei appliziert. Die hohe Signalabtastrate von 2000 Samples/Sekunde garantiert eine hohe Signalauflösung kHz. Damit sind auch dynamische Drehmomentsignale problemlos erfassbar.

Antennensystem:

Zum Abgreifen der Telemetriedaten mit einem Abstand bis zu 30mm wird ein Antennenträger mit integriertem Kupferdraht und intelligentem Abgleichmodul auf die Welle gespannt. Dieser Antennenträger aus Kunststoff oder 3D-Druck kann beliebige Durchmesser von 30 mm…500 mm haben. Nach dem Einlegen der Kupferspur kann der Draht einfach verschraubt werden. Die komplette Applikation des Rotors ist fertig.

Statorauswerteeinheit:

Die finale Komponente des Systems stellt die robuste IP67 Auswerteeinheit mit integrierter Statorantenne dar. Die Auswerteeinheit überträgt induktiv Energie und Daten über einen Luftspalt zwischen rotierender Welle und Versorgungseinheit von bis zu 20 mm. Die Versorgungsspannung des Systems von 9-30 V bietet zudem enorme Flexibilität im Einsatz z.B. im Fahrzeugbetrieb. Neben dem gewohnten Spannungsausgang 0-5 V ist auch ein Stromausgang (4…20 mA) erhältlich. Die zusätzliche CAN-Schnittstelle lässt auch direkte Signalweitergabe zu.

Das System kann direkt verwendet werden und gegebenenfalls noch durch die Manner Software „Telemetrie-Interface“ entsprechend konfiguriert (Sensorname, Sample Rate, Informationshinterlegung etc.) und kalibriert werden (Nullpunkt- und Verstärkungseinstellungen).

Die Verwendung des Systems ist besonders einfach gestaltet und es ist keinerlei elektronisches Vorwissen nötig.

Ihre Vorteile auf einen Blick:

- große Übertragungsdistanz (Welle – Statoreinheit)

- unempfindlich gegenüber magnetischen Feldern

- kein Problem mit Wellenströmen bei Hybrid- oder Elektroantrieben

- freie Wahl des Werkstoffes (keine Notwendigkeit ferromagnetischer Werkstoffe)

- keine Beeinflussung des Messsignals bei Wellenverlagerungen/Radialschwingungen

- gute Messsignalqualität selbst bei geringen Torsionsspannungen

- um Faktor zehn höhere Genauigkeit als bei magnetischen Verfahren