ترکمتر دیجیتال، تقه‌ای یا ساعتی؟ راهنمای انتخاب بهترین ترکمتر

انتخاب بین یک ترکمتر دیجیتال (Digital Torque Wrench) و یک ترکمتر تقه‌ای سنتی (Click-Type / Mechanical Torque Wrench)  و یک ترکمتر ساعتی ( Dial Torque Wrench)  مساله صرفا بر اساس قیمت نیست . مساله اصلی نوع عملکرد ابزار و نیاز کاربر است . برای انتخاب صحیح باید بدانیم هر ترکمتر چگونه کار می کند، در طول هزاران سیکل کاری چه رفتاری دارند والبته هزینه برای خرید و نگهداری هر مدل چه مقدار است.

ترکمترها همگی برای کنترل میزان گشتاور بستن پیچ طراحی شده اند ، اما عملکرد ساختار اصلی داخلی هر مدل متفاوت است .ساختار اصلی ترکمتر های تقه ای بر مبنای کالیبراسیون فنر فشاری (Spring-Loaded Mechanism) ترکمتر های ساعتی بر مبنای کالیبراسیون فنر پیچشی (Tosion Spring)  ترکمتر های دیجیتالی بوسیله ی استرین گیج (Strain Gauge)طراحی شده و کار میکنند . این تفاوت ها ساختاری باعث تفاوت اساسی در دقت و پایداری و امکاناتی که هر نوع ترکمتر ارایه می دهد شده اند .

بررسی تفاوت مکانیزم انواع ترکمتر

ترکمتر های دیجیتال : ترکمتر های دیجیتال از یک استرین گیج (Strain gauge) استفاده می کنند . این گیج در واقع یک تیر بسیار نازک تشکیل شده از مدار بسیار حساس الکترونیکی بر روی آن است که در هنگام اعمال گشتاور تغیر شکل تیر باعث ایجاد تغیر مقاوت الکتریکی در مدار آن را می کند، که توسط سیگنال الکتریکی به بمورد ترکمتر انتقال می یابد . سیگنال حسگر توسط مدار الکترونیکی پردازش شده و مقدار گشتاور روی نمایشگر دیجیتال نشان داده می‌شود. این مدل‌ها علاوه بر نمایش مقدار گشتاور، بسته به طراحی دستگاه می‌توانند امکاناتی مانند ثبت مقدار Peak، هشدار صوتی و بصری، انتخاب واحدهای مختلف، ذخیره داده و ارتباط با سیستم‌های ثبت اطلاعات را ارائه دهند.

ترکمتر های تقه ای : ترکمتر های تقه ای از یک مکانیزم با فنر دارای پیش بار بهره می برند . اپراتور ترکمتر را روی گشتاور مورد نظر تنظیم میکند و زمانی که ترکمتر به گشتاور مورد نظر رسید مکانیزم آزاد می شود که صدای تقه یا کلیک ایجاد می کند . این عملکرد هم‌زمان یک بازخورد صوتی و لمسی به اپراتور می‌دهد.

ترکمتر ساعتی : برخلاف مدل تقه‌ای، معمولاً گشتاور اعمال‌شده را به‌صورت مستقیم روی صفحه عقربه‌ای نمایش می‌دهد. در این ساختار، تغییر شکل الاستیک بخش اندازه‌گیری‌کننده گشتاور باعث حرکت عقربه روی صفحه می‌شود. این ویژگی به کاربر اجازه می‌دهد مقدار واقعی گشتاور اعمال‌شده را در لحظه مشاهده کند و فقط به رسیدن به یک نقطه تنظیم‌شده وابسته نباشد. به همین دلیل، ترکمتر ساعتی در کاربردهایی که مشاهده مداوم مقدار گشتاور و کنترل روند افزایش آن اهمیت دارد، مزیت قابل‌توجهی دارد.

بررسی دوام و پایداری انواع ترکمتر

علی رغم برداشت اولیه که ما ترکمتر های دیجیتال و عقربه ای را دارای عمر و دوام کمتری می دانیم ، در آزمایش های عملی انجام شده روی نمونه ترکمتر های آزمایشگاهی پس از 10.000 سیکل کاری ترکمتر های دیجیتال و عقربه ای دچار تغییر و افزایش خطای حداکثر یک درصد شده اند . اما ترکمتر های تقه ای با توجه به اینکه فنر و مکانیزم تقه زننده دچار خستگی در فولاد می شوند ، حتی در مدل های با کیفیت هم بعد از 5.000 سیکل کاری دچار خطای نسبی تا 7% میشوند که ابزار از حالت کالیبره خارج می شود. بنابراین، مکانیزم تقه ای در استفاده‌های پرتعداد و مداوم، بدون کالیبراسیون مجدد، آسیب‌پذیری بیشتری دارد. البته توجه به این نکته ضروری است آنچه به عنوان دوام مورد بررسی ما قرار گرفته پایداری در برابر استهلاک در مقابل کاربری صحیح هست . در صورتی که محیط کاربری طوری باشد که به ترکمتر ضربه وارد شود و یا استفاده در شرایط غیر استاندراد قرار بگیرد مشخصا ترکمتر های دیجیتال و ساعتی آسیب پذیری بالاتری دارند .

مقایسه مکانیزم ترکمتر ها در یک خط :

ترکمتر دیجیتال (Strain Gauge)  :

تیر خم شونده + کرنش سنج +تغیر مقاومت + محاسبه میزان گشتاور با توجه به تغیرات جریان الکتریکی (کم استهلاک)

ترکمتر تقه ای :

فنر فشاری پیش بارگذاری شده + مکانیزم بادامک+ رسیدن فنر به گشتاور مشخص و ایجاد تقه (پر استهلاک)

ترکمتر ساعتی :

المان الاستیک (غالبا فنر پیچشی پیش بارگذاری شده ) + تبدیل تغیر چرخش فنر به نمایش آنالوگ گشتاور (کم استهلاک)

راهنمای سریع جهت انتخاب ترکمتر :

• ترکمتر برای تعمیرات خودرو (مصرف شخصی / گاراژ خانگی): ترکمتر تقه ای معمولا اقتصادی ترین انتخاب است . عدم نیاز به باطری و ساختار مستحکم و حساسیت کمتر به ضربه ترکمتر تقه ای را مناسب کاربرد در اجزا مختلف خودرو در مکانیکی می کند . از طرفی ترکمتر ساعتی برای نشان دادن گشتاور لحظه به لحظه با دقت بالا مناسب هستند . اگر با موتورهای مدرن و عملیات گشتاور–زاویه (Torque-Angle)  سروکار دارید، ترکمتر دیجیتال مجهز به قابلیت اندازه‌گیری زاویه انتخاب بهتری خواهد بود.

• ترکمتر برای خط مونتاژ حرفه‌ای (تولید با حجم بالا):  برای خطوط مونتاژ ترکمتر های تقه ای بدون شاخص مناسب ترین گزینه هستند. زیرا از هر گونه خطای اپراتور جلوگیری می شود . از جهتی در بعضی از خطوط تولید بسیار حرفه ای نیاز به ثبت و انتقال داده، کنترل زاویه و هشدار صوتی و لرزشی وجود دارد که هم دقت را بالا برده و هم خستگی اپراتور را کاهش می دهد . در این حالت استفاده از ترکمتر دیجیتال با قابلیت ثبت و ردیابی گشتاور می تواند بهترین گزینه باشد . ترکمتر ساعتی برای چنین خطوطی معمولاً انتخاب اول نیست، چون خواندن عقربه به توجه مستقیم اپراتور نیاز دارد.

• ترکمتر جهت خدمات فنی در محل / پروژه‌های ساختمانی و فضای باز: برای ارایه خدمات فنی و پروژه های ساختمانی و فضای باز معمولا استفاده از ترکمتر های تقه ای برتری دارد . ساختار مکانیکی ساده استحکام بالا ئو عدم نیاز به باطری ترکمتر های تقه ای را مناسب این نوع کاربری می کند . ترکمتر ساعتی نیز در صورت محافظت مناسب می‌تواند گزینه خوبی باشد، مخصوصاً زمانی که مشاهده مستقیم مقدار گشتاور اهمیت دارد. مدل‌های دیجیتال برای محیط‌های مرطوب یا پرگردوغبار به حفاظت بیشتری نیاز دارند؛ البته مدل‌های دارای استاندارد محافظ در برابر رطوبت نیز وجود دارند.

• ترکمتر برای آزمایشگاه‌های کالیبراسیون / بازرسی کیفیت: در آزمایشگاهها کالیبراسیون ترکمتر های دیجیتال و ساعتی هر دو می توانند به کار گرفته شوند . زمانی که نیاز به مشاهده آنی گشتاور اعمالی وجود داشته باشد ترکمتر های ساعتی و زمانی که نیاز به ثبت  و انتقال داده اهمیت داشته باشند ترکمتر های دیجیتال به کار گرفته می شوند . ترکمتر تقه ای برای اعمال یک گشتاور مشخص از پیش تنظیم شده طراحی شده و عملا برای آزمایشگاه و بازرسی کیفیت مناسب نیست و امکان کاربری ندارد .

• ترکمتر جهت صنایع هوافضا و هسته ای : در کاربردهای حساس، ترکمتر دیجیتال مجهز به اندازه‌گیری گشتاور–زاویه معمولاً انتخاب اصلی است، به‌خصوص زمانی که ثبت داده، گواهی کالیبراسیون و ردیابی نتایج اهمیت دارد. ترکمتر ساعتی نیز می‌تواند برای کنترل و تأیید مستقل گشتاور مورد استفاده قرار گیرد، اما انتخاب نهایی باید بر اساس الزامات فنی و استاندارد همان کاربرد انجام شود.

جمع بندی نهایی جهت خرید ترکمتر :

برای انتخاب یک ترکمتر شخص باید نیاز خود را در نظر بگیرد به صورت قطعی نمی توان مدل ترکمتری بر دیگری برتری دارد . ترکمترهای تقه ای مستحکم در برابر ضربه ولی با استهلاک بالا هستند . بعکس ترکمتر هاس ساعتی و دیجیتال با استهلاک کم منتها حساس به ضربه هستند و نیاز به دقت بیشتری در زمان کاربرد دارند . ترکمتر تقه ای ای گشتاور ست شده از قبل را اعمال میکند و در حالی ه ترکمتر دیجیتال و ساعتی گشتاور آنی را نمایش می دهند می توانند هشدار هایی صوتی و قابل رویت را به اپرانور ارایه دهند .

ترکمتر تقه ای : تعمیرات معمول خودرو ، کار در محیط سخت و بدون باطری ، کاربری اقتصادی تر

ترکمتر ساعتی : مشاهده مستقیم گشتاور ،کاربری های حساس و آزمایشگاهی ، بازرسی کیفیت

ترکمتر دیجیتال : خط تولید و ثبت داده ، کاربری تخصصی گشتاور زاویه ، کاربری های بسیار حساس آزمایشگاهی و هوا فضا ، بازرسی کیفیت