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Hydraulic Projects Limited (Hy-Pro) 社는 영국을 이끌고 있는 유압 drive unit(선박 스티어링과 오토파일럿 시스템 내부에 사용된다)의 주요 개발자이며 공급원이다.
회전 구동 시스템의 샤프트 토크를 정확하게 측정하는 센서는 Hy-Pro 社가 요트와 다른 소형 유람선에 공급하는, 고성능 유압 스티어링 시스템 내부에 사용되는 전기구동 펌프 어셈블리의 디자인 개선에 필수적이고 중요한 데이터를 제공하고 있다.
바다를 항해하는 소형선을 위해서 적당한 펌프 어셈블리를 개발하는 것은 도전적인 일이다. 거친 바다와 나쁜 날씨 속에서도 스티어링 시스템이 멈추지 않고 계속 안전하게 작동하는 것을 확실하게 보장하기 위해서, 펌프에 강력한 힘이 필요할 때 일지라도, 모터는 12V 또는 24V의 축전지의 제한된 전력 용량에서도 경제적으로 움직이지 않으면 안된다. 자사 제품이 이렇게 모순되는 필요조건에 대해서도 최고의 성능을 제공하고있다는 것을 확실히 하기 위해서 Hy-Pro 社는 펌프 구동 시스템에 대한 개선을 위해 끊임없이 테스트하고 있다.
이 테스트 프로세스에서 중요한 부분은 펌프를 구동하는 모터가 받는 토크를 정확하게 측정하는 것이다. 이러한 측정은 특별주문 테스트 장치에서 여러 가지 부하 조건으로, 그리고 광범위한 속도 조건에서 이루어진다.
Hy-Pro 社의 수석 설계 엔지니어 【Barry Wynn】은 “우리는 테스트 장치에서 모터 샤프트의 토크를 측정하는 여러 가지 방법을 고려했었지만, 우리가 필요한 정확도와 빠른 반응 속도를 전달해 주기에는 모두 불편하거나 불가능했다.” “그러다가 우리들은 Sensor Technology 社의 TorqSense 센서를 주목하게 되었고, 우리 요구조건 모두를 충족하는, 신뢰할 수 있고, 쓰기 쉽고, 비용효율이 높은 솔루션을 제공한다는 것을 알게되었다.”
TorqSense 센서(특허의 적용을 받습니다)는 표면탄성파 (SAW) 트랜스듀서의 동작에 따라 영향을 받습니다. 이 트랜스 듀서는 석영과 같은 압전 기판에 “손가락”의 형태로 연동되며, 두개의 얇은 금속 전극으로 이루어진다. 올바른 주파수의 RF시그널이 신호 변환기에 적용하면, 표면탄성파가 발생하고 변환기는 공진 회로로 동작합니다.
핵심 기능은, 기판이 변형되는 경우 공진 주파수가 바뀐다는 것입니다. 트랜스듀서는 드라이브 샤프트에 부착되며, 기판과 공진 주파수의 변화는 축에 인가된 토크에 따라 바뀐다. 즉, 트랜스듀서는 주파수-의존 스트레인 게이지가 된다.
트랜스 듀서는 라디오 주파수로 작동하기 때문에, 무선으로 그 신호를 간단하게 연결할 수 있다. SAW 트랜스 듀서 기술을 통합시킨 TorqSense 센서는 회전중인 샤프트에서 사용할 수 있으며, 종래의 토크 측정 시스템에서 발견되는 본질적으로 신뢰할 수없는 브러쉬와 슬립 링의 필요없이 연속적으로 데이터를 제공 할 수 있다.
Hy-Pro 社의 어플리케이션에서 TorqSense 센서는 500 ~ 4,000 RPM 의 위험 속도 범위에서 펌프에 인가된 토크를 측정하는 데 사용됩니다. 시험 결과는 시험의 진행 상황을 쉽게 모니터링 할 수 있도록 실시간으로 표시됩니다. 또한 캡처되어 Labview 소프트웨어와 나중에 더 자세한 분석을 위해 저장됩니다.
Hy-Pro 社의 수석 설계 엔지니어 【Barry Wynn】은 “TorqSense 센서는 완전히 신뢰할 수있으며, 매우 정확한 것으로 판명됐다.”며, “우리에게 제공한 데이터는 펌프 및 모터의 전체 작동 범위에 걸쳐 그 특성 중 최적의 조합을 확인하여 시스템을 개선하는 데 중요한 역할을 담당해 왔다.”고 말했다.
“실제로 이 테스트를 통해 얻은 분석을 통해서 우리의 스티어링과 오토파일럿 시스템의 성능과 신뢰성을 강화할 수 있으며, 그것은 물론 우리 고객에게 대단히 도움이 되고, 우리 자신의 경쟁력있는 위상을 높이는데 매우 쓸모있는 있다는 것을 의미한다.”
