La prima e più fondamentale categoria è costituita da indicatori di prestazione completi, che coprono cinque parametri chiave.
Il primo indicatore è il carico nominale, comunemente definito come intervallo di misura; per questo parametro deve essere specificato il valore dell'intervallo di misura progettato del sensore. Tale valore deve coprire l'intero intervallo di carico in tutte le condizioni operative normali.
Il secondo indicatore riguarda i requisiti di sovraccarico. Il sovraccarico si classifica in due livelli: sovraccarico sicuro e sovraccarico massimo. È importante sottolineare che le condizioni di sovraccarico dovrebbero essere evitate il più possibile durante il funzionamento pratico.
- Sovraccarico sicuro: Si riferisce alla condizione in cui il carico sopportato dal sensore supera il suo carico nominale. Dopo la rimozione del carico, l'accuratezza della misurazione risulta solo leggermente compromessa, tuttavia generalmente si verifica una certa deriva dello zero. I nostri prodotti presentano una capacità di sovraccarico sicuro da 200% a 300% del carico nominale.
- Sovraccarico massimo: Quando il carico raggiunge questa soglia, il sensore mantiene la propria integrità strutturale; tuttavia, la rimozione completa del carico porterà a una degradazione dell'accuratezza della misurazione e a una significativa deriva dello zero. I nostri prodotti offrono una capacità di sovraccarico massimo che varia da 300% a 500% del carico nominale.
Nella progettazione del carico nominale e dei parametri di sovraccarico, si consiglia ai clienti di valutare attentamente il momento torcente nominale del riduttore, il momento di avviamento e arresto e il momento massimo istantaneo. In generale, il carico nominale (intervallo di misura) di un sensore di coppia deve coprire il momento torcente in condizioni operative normali. Idealmente, il carico massimo misurato durante il funzionamento ordinario rappresenta circa il 70% dell'intero intervallo di misura; il carico nominale sicuro deve coprire il momento massimo istantaneo che può verificarsi nella pratica. Su questa base, non è consigliabile aumentare eccessivamente il carico nominale, poiché ciò andrebbe a scapito del rapporto segnale-rumore del sensore.
Il terzo indicatore è la precisione, in particolare la precisione di ripetibilità – il margine di deviazione delle letture quando lo stesso carico viene misurato ripetutamente. I nostri prodotti standard controllano questo parametro entro 0,3% F.S. (Full Scale).
Il quarto indicatore è l'accuratezza, termine spesso confuso con la precisione. L'accuratezza indica il grado di deviazione tra i valori misurati e i valori reali, influenzata principalmente dalla non linearità e dall'isteresi. L'accuratezza combinata dei nostri prodotti è mantenuta entro 1% F.S.
Il quinto indicatore è la resistenza al carico eccentrico, che descrive le prestazioni del sensore quando è sottoposto a carichi diversi dal momento torcente. In tali circostanze, il sensore deve mantenere un'elevata rigidità e una deformazione minima, mentre l'uscita spuria (diafonia) deve essere tenuta il più bassa possibile. Questo indicatore deve essere determinato in base agli scenari applicativi reali del sensore:
- Per riduttori di tipo coppa: Il sensore può essere accoppiato tramite cuscinetti a rulli incrociati, che sopportano forze assiali e radiali combinate, oltre a momenti flettenti provenienti dall'estremità del carico. Di conseguenza, durante il funzionamento agisce soltanto il momento torcente sul sensore. Questa configurazione sopprime l'interferenza da diafonia causata da carichi estranei alle misure di coppia, garantisce l'accuratezza della misurazione e aumenta notevolmente la rigidità del sistema, rendendo quindi superflui requisiti rigorosi di resistenza al carico eccentrico per il sensore.
- Per riduttori di tipo a cappello: Supportano un montaggio flessibile con uscita a ruota flessibile o a ruota rigida. Indipendentemente dalla configurazione di uscita, il sensore viene tipicamente montato con la sua corona esterna collegata al riduttore e la corona interna collegata al carico. Tutti i carichi, compresi i momenti flettenti generati dal carico, passano attraverso il sensore, imponendo requisiti rigorosi sulla sua resistenza al carico eccentrico.
I cinque indicatori sopra menzionati costituiscono il nucleo fondamentale della progettazione dei sensori.
