Tork dönüştürücü kalibrasyonu ve çevresel koşulların ölçüm belirsizliği üzerindeki etkilerinin incelenmesi
Torque transducer calibration and analysis of the effects of enviromental conditions on measurement uncertainty
Yazar: MAHMUT BARIŞ TUĞCU
Danışman: PROF. DR. EROL FEYZULLAHOĞLU
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Otomotiv, havacılık, taşıma, güç aktarımı ve türbin gibi dönel hareketin söz konusu olduğu pek çok alanda, tork dönüştürücüler yaygın olarak kullanılmaktadır. Günümüzde üretimi yapılan ve kullanım alanı en geniş dönüştürücüler, gerinim ölçerler yardımı ile ölçüm işlemini gerçekleştirmektedirler. Bu ölçüm işlemi, dönüştürücülerin yüksek maliyet ve düşük bakım gerektiren alanlarda kullanılması sebebiyle önem arz eden ve belirli periyotlarda kontrol edilmesi gereken bir husustur. Tork dönüştürücüler de bu sebeple ölü ağırlıklı kalibrasyon makineleri ve referans tork dönüştürücü sistemler gibi test makineleri yardımıyla kalibre edilmektedirler.
Tork dönüştürücüler, üzerinde barındıkları gerinim ölçerler sebebiyle sıcaklık ve nem gibi çeşitli ortam şartlarından etkilenme ve ölçüm sonuçlarında beklenen değerlerden sapma riski altındadırlar. Bu sebeple, bu etkenlerin kontrol altında tutulması, eğer bu mümkün değilse etkilerin ölçüm sonuçlarına olan katkısı dikkate alınmalıdır.
Türk Standardları Enstitüsü Tork Kalibrasyon Laboratuvarı'nda, tork dönüştürücüler üzerindeki sıcaklık ve nem değişimin ölçüm belirsizliği üzerindeki etkilerinin incelenmesi amacıyla bu deneysel çalışma gerçekleştirilmiştir. Çalışma boyunca ölçümler DIN 51309 standardına göre yapılmış, sıcaklık ve nem değerleri sırasıyla sabit tutularak diğer etkenin değişiminin ölçüm belirsizliğine olan etkisi incelenmiştir. Bu çalışmada, test ortamındaki optimum sıcaklık ve nem değerleri belirlenerek kalibrasyondaki ölçüm belirsizliklerinin azaltılması hedeflenmiştir. Elde edilen sonuçlardan, en düşük ölçüm belirsizliğinin 21 °C'de ve % 50 nem değerinde olduğu görülmüştür. Bu sonuçlardan uzaklaşıldıkça, ölçüm belirsizliği değerlerinin arttığı gözlenmiştir.

Abstract:
Torque transducers are mostly used in industry, such as automotive, aerospace, transport, power transmission and rotary motion. A transducer is a mechanical device that converts an energy form to another energy form. This measurement process is crucial because of the high cost and low maintenance aimed areas, and should be checked at certain intervals. Therefore torque transducers are calibrated by using machines such as dead weight calibration machines and reference torque transducer systems.
Torque transducers are at risk of being affected by various environmental conditions such as temperature and humidity, and deviating from expected measurement results due to strain gauges on them. For this reason, these factors should be kept under control, if this is not possible, the contribution of the effects to the measurement results should be taken into consideration.
This experimental study has been carried out in the Turkish Standards Institute Gebze Torque Calibration Laboratory to examine the effects of temperature and humidity change on torque transducers' measurement uncertainty. In this study, the measurements were made according to DIN 51309, and the effect of other parameter changes on measurement uncertainty, while temperature and humidity kept constant in turn, was investigated. In this study, the goal was to reduce measurement uncertainty of the calibration by determining optimum temperature and humidity values in the test environment. From the results obtained, the lowest measurement uncertainty was found at 21 ° C temperature and 50% humidity. As the distance from these results deteriorated, the measurement uncertainty values increased.