- Un torsiometro e’ uno strumento che misura il momento torcente applicato ad un asse da parte di un motore primo. Di conseguenza esso fornisce anche l’indicazione della potenza effettivamente sviluppata da parte del motore stesso. Normalmente lo strumento fornisce anche l’indicazione dei giri e del senso di rotazione dell’asse.
- Inoltre, se il torsiometro e’ interfacciato ad un misuratore di consumo di combustibile del motore primo, il sistema puo’ fornire in tempo reale dati sul consumo specifico del motore, dando cosi’ utili indicazioni per una conduzione piu’ economica del sistema meccanico (ad es. si possono individuare dei profili di utilizzo ottimali). In questo modo si puo’ verificare (anche automaticamente con la generazione di allarmi dedicati) se il motore sta consumando piu’ combustibile rispetto al suo consumo teorico e quindi necessita di manutenzione periodica, revisione, etc… Seguendo tali indicazioni si possono pianificare piu’ accuratamente gli interventi di manutenzione e ridurre di conseguenza gli sprechi di combustibile.
- Descrizione del sistema torsiometrico laser LTM2214
- Rispetto alle soluzioni tecnologiche preesistenti il sistema LTM2214 e’ piu’ preciso (il laser garantisce una maggiore precisione e risoluzione della misura in quanto la forma degli impulsi e’ perfettamente squadrata) ed affidabile non essendo presenti, come nei vecchi sistemi, contatti striscianti o trasmettitori radio applicati all’asse e quindi soggetti a stress, vibrazioni, etc... L’utilizzo di un solo fascio laser inoltre elimina completamente la necessita’ dell’allineamento dei pick up con le ruote foniche tipico dei sistemi basati su pick up magnetici/ottici o su piu’ fasci laser indipendenti, o non allineati, fra loro (es. sistema a fascio laser guidato tramite fibre ottiche con trasduttori ottici sistemati in prossimita’ di ogni disco).
- Inoltre essendo i dischi dinamicamente equilibrati e, non essendoci altri componenti montati sull’asse, il sistema LTM2214 e’ applicabile anche a sistemi meccanici con elevate velocita’ di rotazione dell’asse.
- Il vantaggio fondamentale di questa tipologia di torsiometri risiede nel fatto che essi non richiedono alcuna interruzione della linea d’assi e possono essere applicati in qualsiasi momento senza modifiche alla linea d’assi, differentemente dai torsiometri a strain gauge che possono richiedere l'interruzione dell’asse con elevati costi d’installazione e che riducono l'affidabilita' del sistema. L’LTM2214 e’ quindi lo strumento ideale anche per applicazioni retrofit in cui la linea d’assi preesistente non deve essere modificata al fine di ridurre al minimo i costi ed i tempi di installazione. Questa tipologia di torsiometri non permette la misura di coppie statiche.
- Il sistema permette di memorizzare le misurazioni effettuate su una scheda SD leggibile da PC (la scheda SD deve essere formattata in FAT32. I dati memorizzati possono essere scaricati su PC per una successiva analisi (ad es. i dati possono essere utilizzati come linea guida per la pianificazione degli intervalli di manutenzione programmata, per verificare l’usura del motore oppure per la determinazione delle potenze da installare su eventuali nuovi macchinari similari).
- Inoltre tramite le interfacce seriali (RS232 ed RS422) e’ possibile scaricare i dati in tempo reale inviandoli ad un PC oppure ad un impianto di automazione di piattaforma.
- Sono inoltre presenti delle uscite dedicate (a contatti puliti) per la segnalazione del superamento delle soglie di preallarme e di allarme di giri, coppia, potenza, consumo combustibile, consumo specifico, giri totali e energia. Allarmi e preallarmi sono anche trasmessi via seriale. E’ inoltre presente un buzzer per l’allarme acustico.
- Panoramica sulle altre tecnologie torsiometriche
- Attualmente sul mercato sono presenti altre tipologie di torsiometri.
- 1) Il piu’ noto (per motivi di vetusta’ tecnologica) e’ quello ad estensimetri (strain gauge) incollati con collanti speciali sull’asse. La variazione di resistivita’ degli estensimetri viene elaborata dall’elettronica (anch’essa montata sull’asse) e la misura cosi’ ottenuta viene quindi inviata alla postazione di controllo tramite contatti striscianti oppure per mezzo di onde radio. La tecnologia ad estensimetri ha il suo limite nella difficolta’ di una perfetta taratura degli estensimetri, nella scarsa affidabilita’ dovuta all’elettronica montata sull’asse in rotazione ed ai contatti striscianti/onde radio utilizzati per trasmettere i dati. Un problema da non sottovalutare e’ la verifica periodica della taratura degli estensimetri e la deriva della taratura nel tempo ed al variare della temperatura.
- Per risolvere tutti questi problemi in tempi piu’ recenti sono stati introdotti degli strumenti che vanno interposti nella linea d’assi interrompendo la continuita’ dell’asse stesso. Questa tipologia di strumenti, pur fornendo buone prestazioni, hanno il grosso svantaggio di interrompere meccanicamente l’asse, cosa inaccettabile in molte applicazioni dove l’affidabilita’ del sistema meccanico e’ di fondamentale importanza (ad es. propulsione navale, applicazioni militari, etc..). Questa tipologia di strumenti non e' indicata per il retrofitting a causa degli elevati costi di installazione e dell'elevato tempo di fermo macchina richiesto per il montaggio. Di fatto l’inserimento nella linea d’assi di uno strumento di questo tipo indebolisce meccanicamente la linea d’assi ed aumenta la probabilita’ di avarie. I torsiometri a strain gauge permettono la misura di coppie statiche.
- Inoltre questa tecnologia non e’ applicabile ad assi che ruotino a regimi elevati a causa della forza centrifuga a cui viene sottoposta l’elettronica solidale all’asse.
- 2) Un’altra tipologia e’ quella a pick up magnetici/ottici. Il sistema essenzialmente si compone di due dischi metallici dotati di denti sporgenti (ruote foniche) montati rigidamente sull’asse. Con la torsione dell’asse varia la fasatura degli impulsi elettrici prodotti dai due pick up. La fasatura degli impulsi viene elaborata e di conseguenza si ottiene la misura. Con questa tecnologia si risolvono i problemi di affidabilita’ dei sistemi basati su strain gauge, ma si introduce l’errore dovuto al corretto fasamento dei pick up rispetto alle ruote foniche. Inoltre la larghezza e la forma degli impulsi forniti dai pick up e’ influenzata da vari fattori ambientali (distanza dalla ruota fonica, temperatura, vibrazioni, etc..) che alterano la misura. La taratura dello strumento per compensare la variazione della forma degli impulsi generati dalle ruote foniche e’ delicata. Se essa e’ effettuata in maniera non corretta si possono avere errori consistenti. Per ovviare a cio’ i sistemi basati su pick up magnetico/ottico prevedono il montaggio dei dischi a distanze L considerevoli (alcuni metri), rendendo pero’ poco pratico il sistema ed esponendolo inoltre ad errori dovuti al movimento o alla vibrazione di un pick up rispetto all’altro.Questa tipologia di torsiometri non permette la misura di coppie statiche.
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