——湘潭電機(jī) 美國希蒙斯坦公司86009V扭矩傳感器現(xiàn)場維修

1.背景

美國希蒙斯坦公司MCRT 86000V系列扭矩傳感器是數(shù)字式、無軸承、動態(tài)法蘭扭矩傳感器。扭矩測試值可以數(shù)字量，模擬量和頻率三類信號同步輸出。高機(jī)械過載能力，和無限次疲勞度設(shè)計理念，確保了傳感器的安全使用和零點(diǎn)、精度的長期穩(wěn)定。

基于數(shù)字式的特點(diǎn)，MCRT 86000V系列扭矩傳感器的量程、出廠標(biāo)定數(shù)據(jù)和零點(diǎn)信息存儲于傳感器底座內(nèi)部的內(nèi)存中，即使傳感器的法蘭和底座混淆或替換的情況下，只需將數(shù)據(jù)導(dǎo)入底座內(nèi)，傳感器也無需再標(biāo)定，依舊可以正常使用。

為了便于對傳感器進(jìn)行日常的檢查，美國希蒙斯坦公司在傳感器的內(nèi)部放大器中設(shè)計了高精度的旁路標(biāo)定電阻，并進(jìn)行了實際加載比對（此數(shù)據(jù)可查詢NVLAP出廠標(biāo)定證書）。

因為美國希蒙斯坦公司可提供最大452,000Nm的實際加載標(biāo)定，并出具國際認(rèn)可證書NVLAP，可溯源美國NIST；且其機(jī)械設(shè)計皮實堅固，滿足無限制疲勞度實驗的要求，湘潭電機(jī)集團(tuán)有限公司（下文中簡稱湘潭電機(jī)）于2015年在某次大量程扭矩測試實驗中選擇了美國希蒙斯坦公司86009V(25-5)-N-O扭矩傳感器，此傳感器量程高達(dá)282,500Nm，已遠(yuǎn)超出國內(nèi)的50kNm的國家基準(zhǔn)標(biāo)定能力。

2017年8月由于惡劣的實驗條件要求，湘潭電機(jī)所采購的此臺傳感器在實驗中法蘭與底座不幸發(fā)生了撞擊，造成了傳感器傳輸天線嚴(yán)重?fù)p毀，湘潭電機(jī)被迫中斷實驗。

由于其量程極大，國內(nèi)無法標(biāo)定且缺乏維修經(jīng)驗，經(jīng)美國工廠評估損壞程度后，給出了返廠維修的意見。然而湘潭電機(jī)的實驗非常緊急，無法接受三個月維修周期。

在與現(xiàn)場工作人員溝通了解情況后，我司技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)傳感器主要損壞的是其信號發(fā)射天線與天線托架?，F(xiàn)在市面上的傳感器大多數(shù)都是以模擬信號直接輸出的，更換天線后會對傳感器本身的精度產(chǎn)生較大的影響，因此必須送回原廠重新標(biāo)定。

而86000V系列為數(shù)字式傳感器，新老天線的更換差異對其扭矩精度可能造成的影響微乎其微；且傳感器轉(zhuǎn)子內(nèi)的放大器帶有經(jīng)實際加載比對的旁路標(biāo)定電阻，可以在維修完成后用于評估維修效果。基于以上的理論分析，經(jīng)美國工廠授權(quán)，我司決定對傳感器進(jìn)行現(xiàn)場維修——更換傳感器天線。

2.維修

2.1 前期準(zhǔn)備

8月17日（周三）      收到湘潭電機(jī)通知，大致了解了現(xiàn)場情況。

8月18日（周四）      與美國工廠溝通，確定現(xiàn)場維修方案。

8月19日（周五）      美國工廠發(fā)出維修所需配件與工具。

8月21日（周一）      配件與工具到達(dá)上海，下午發(fā)往湘潭。

8月22日（周二）     我方工程師趕到現(xiàn)場。

2.2 維修過程

１．打開傳感器的蓋板檢查內(nèi)部電路情況，觀察信號線、應(yīng)變片表面是否完好。

２．拆卸已損壞的的天線與天線托架 。

３．將新的托架重新安裝與法蘭上，繞上信號線圈和供電線圈。

４．信號與供電線圈進(jìn)入傳感器內(nèi)部，與電路板進(jìn)行焊接。 

５．多次膠水加固。

６．維修完成，等待最后膠水凝固，8月25日（周四）中午交付使用方。

2.3 維修評估

接上電源測試傳感器，傳感器底座數(shù)據(jù)讀取正常：傳感器零點(diǎn)為10Nm；稍微施加扭矩后，信號成線性變化。為了確定傳感器的信號無偏差，工程師觸發(fā)旁路標(biāo)定功能，所得數(shù)據(jù)與出廠證書所示一致。

3.總結(jié)

基于國內(nèi)的現(xiàn)狀，對于大量程法蘭式扭矩傳感器的現(xiàn)場維修是一大難題。即使國內(nèi)能夠維修，也無法對量程如此之大的傳感器進(jìn)行再標(biāo)定， 同時很難對維修結(jié)果進(jìn)行評估。傳感器出現(xiàn)故障后一般需要被發(fā)回原廠進(jìn)行檢修、重新標(biāo)定。極長的耗時導(dǎo)致廠家的生產(chǎn)或試驗工作無法正常進(jìn)行，且維修費(fèi)用高昂。但由于希蒙斯坦的數(shù)字式傳感器在信號傳輸前已將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，更換天線對其測試能力和精準(zhǔn)度影響是微乎其微的，我們可以通過觸發(fā)傳感器自帶的旁路標(biāo)定功能，比對出廠標(biāo)定數(shù)據(jù)，即可對維修結(jié)果進(jìn)行評估。

我公司作為美國希蒙斯坦公司在中國的授權(quán)總代，不僅銷售傳感器，也負(fù)責(zé)國內(nèi)客戶的售前和售后服務(wù)。我公司此次對大量程法蘭式扭矩傳感器的現(xiàn)場維修，是在傳感器維修模式上的一次嘗試與突破。大大縮短維修耗時，減少了維修成本，使客戶的利益得到了最大的保障，切實提高了客戶的使用體驗，同時也為今后國內(nèi)傳感器的現(xiàn)場維修汲取了經(jīng)驗。