CY-NJ22 夹持式扭矩传感器使用说明书

一、主要用途与适用范围

CY-NJ22 夹持式扭矩传感器主要是应用在石油钻机上测量钻盘扭矩，也可以用在其他转轴扭矩

的测量。

二、工作原理

该产品分两部分，一部分是随轴旋转扭矩信号采集发射部分（扭矩传感器），另一部分是固定在

地面的信号接收转换部分（变送器）。上述两个部分的通信是通过射频无线电信号来传递的，随轴旋

转部分由测力部件和电路部分组成。

测力部件见图1。紧箍在转轴上的两个零件1、2 由于转轴受到

扭力会绕轴心相对错开一个角度，此时分别固定在零件1、2 上的测量杆3 就会产生一定的变形，用

固定在测量杆上的力传感器就可以测量出转轴的扭矩大小。将传感器获得的微弱信号通过固定在零

件2 上电路放大、A/D 转换，再用射频发送电路发射出来。固定在地面的射频接收电路收到测量信

号后再通过D/A 变换将扭矩信号变成4-20MA 的标准信号输出。

经放大的电信号由MCU 进行AD 转换成数字信号，最后由RF 射频收发电路将数字化的扭矩信

号发给固定在地面的接收电路。

在地面的接收电路收到射频信号后由RF 收发模块进行解调，再通过MCU 将数字化的扭矩信号

送到DA 转换电路转换成4~20MA 的标准模拟信号输出。4~20mA 电流变送器采用三线制方式，根

据接收模块接收到的扭矩值，在电流环内输出相应的电流。当扭矩显示数值为0 时，变送器输出电

流为12mA；当扭矩显示数值为+10KN 即扭矩正向最大时，变送器输出电流为20mA；当扭矩显示

数值为-10KN 即扭矩反向最大时，变送器输出电流为4mA。当接收模块在2 秒钟未接收到任何扭矩

数据时，液晶屏上的扭矩显示数值以及电流变送器的输出电流维持不变。当2 秒钟之后仍未接收到

任何扭矩数据时，变送器输出电流为3.5mA，且接收模块的显示屏上闪烁显示“ERROR”字样。数

据显示部分负责将接收到的扭矩数值在液晶屏上进行显示。扭矩显示范围为0~10KN 以及0~

-10KN，最小显示单位为0.01KN。

三、技术指标

1、 测量范围：0~±10kNm

2、 测量误差：≤5%FS

3、 响应时间：100mS

4、 输出信号：4~20MA(三线制)

5、 显示范围：-10.00~0~10.00kNm

6、 转轴直径：Φ75~Φ150mm

7、 电源电压：发射电路3.6VDC；接收电路15~30VDC±10%

8、 消耗电流：发射电路≤3mA；接收电路≤50mA

9、 环境温度：-40~60℃ （使用宽温锂电池）；

10、转速：0~1250rpm

11、外形尺寸：轴向150；径向尺寸根据具体转轴而定

12、防爆形式：Ex ib IIBT4(发射电路), Ex d IIBT4(接收电路)

13、防护等级：IP65

四、安装使用与调试

产品出厂时为了节约电能，锂电池的联接没有接上，在使用之前先要打开电池盒（只有一

根引出电缆的盒子）将电池联接上使其开始工作。再把盖子复原拧紧螺丝。

1． 安装：将安装有发射模块的抱箍固定在被测轴上，标牌箭头的方向代表动力端的正扭矩方向，

先将一端抱箍的两个固定螺钉拧紧（注意抱箍两面的间隙均匀分配），将接收部分放在附近可以

收到信号的地方，观察接收模块扭矩显示，同时拧紧并调整另一端的2 只紧固螺母，使接收模

块扭矩显示为00.00，注意：安装之后两个抱箍与轴一定要紧密的结合不 能有松动（四个固定

螺栓都拧紧）。将接收模块固定在附近架子上（能收得到信号为准），用C 型夹固定，要尽量避

免安装在振动强烈的地方，同时要远离热源和电磁幅射源。

2． 调试：装好随轴转动的传感器后可以开一下钻机，如果安装方向正确接收器的扭矩显示数是向

正向增加的，否则就是方向反了，这也无妨，只要记住以后在采集计算机标定时反过来即可。

3． 接线：电流信号变送器是由屏蔽电缆引出其接插件的引脚定义如下：

1 脚：地 2 脚：电源24V+ 3 脚：4~20mA (三线制) 4 脚： 空。

五、维护与保养：

本产品的发射电路使用宽温锂电池供电，在常规环境下（-20℃～50℃）电使用寿命大约在

60 天左右，在高寒地区（-40℃）电池使用寿命周期会相应缩短。使用锂电池必须注意安全：

不要将锂电池投入火里，不要让电池的两极短路，否则会对使用者造成人身伤害！

CY-NJ22夹持式扭矩传感器使用说明书 上海神开石油科技有限公司

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注意一次性宽温锂电池不能充电。当发现接收器显示数值闪烁时表示电池即将用

完，应尽快更换电池。更换电池后要把电池盒盖螺丝拧紧以保持密封良好。

六、常见故障与处理：

NO. 现象 故障原因 处理方法

1 收不到信号（变送

器显示闪烁ERROR）

1 电池用完、2 变送器离发射器

太远、3 发射器电路故障

1 更换电池2 将变送器挪近

3 发回公司修理

2 变送器显示数值闪

烁

电池即将用完 更换电池

3 变送器一直显示最

大值（10.00）

1 随转抱箍松动2 电路故障 1 紧固螺钉调整零位2 发回

公司修理

六、装箱单

序号 名称 数量 备注

1 CY-NJ22夹持式扭矩传感器 1 台

2 CY-NJ22 扭矩变送器 1 台 借用

3 专用电池（宽温）-40℃～85℃ 2 只 包括机内电池

4 本使用说明书 1 册

5 内六角扳手10mm 1 用于M10 内六角螺钉

6 不锈钢内六角螺钉M10X30 4 GB/T70-2000

7 不锈钢弹簧垫圈Φ10 4 GB/T93-87

8 不锈钢沉头螺钉M4X16 8 GB/T819-2000

七、订货须知

用户在订货时要同时提供被测轴的图纸和尺寸，最好能提供轴的材料和热处理数据，这样会使

传感器测量更准。

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