[實用新型]磁電式外掛扭矩測量裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820079474.X
• 申請日: 2008-03-19
• 公開（公告）號: CN201181299Y
• 公開（公告）日: 2009-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹志清;吳濤
• 申請（專利權(quán)）人: 北京化工大學(xué)
• 主分類號: G01P3/44
• 分類號: G01P3/44;G01L5/00;G01M1/30
• 代理公司: 暫無信息
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技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于測量技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及傳動裝置中的扭矩與轉(zhuǎn)速進行非接觸磁電式測量的裝置。

背景技術(shù)

目前，扭矩測量裝置主要采用在傳動軸上貼應(yīng)變片的方法進行測量。這種測量方法不僅增加了軸向長度，且在利用相關(guān)電路提取變形信號，通過滑環(huán)或無線發(fā)射的方法傳送給外部裝置進行分析處理時，這兩種信號傳輸方式有不足之處，滑環(huán)方式受到接觸電阻變化的影響；無線發(fā)射的方法容易產(chǎn)生信號失真，尤其在軸高速旋轉(zhuǎn)時，發(fā)射天線或線圈也隨之旋轉(zhuǎn)，這會造成接收裝置接收到的強度發(fā)生變化，甚至?xí)a(chǎn)生信號丟失。

在中國專利CN97117278.1中公開了一種非接觸式微扭矩測量裝置。由非接觸式電磁制動器、零位、轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)、力平衡系統(tǒng)、自動加載器、微位移工作臺、計算機數(shù)據(jù)采集、顯示控制系統(tǒng)構(gòu)成。在這種裝置中，電機帶動鋁盤旋轉(zhuǎn)作切割磁力線運動，鋁盤受到一個與運動方向相反的電磁力的作用，改變線圈電流將改變電磁制動力的大小，鋁盤的反作用力作用于天平左臂，在天平右臂通過自動加載使天平再度平衡，此時可在微機上顯示被測電機的轉(zhuǎn)速力矩特性曲線。這種測量裝置雖然采用了非接觸式測量，但結(jié)構(gòu)組成復(fù)雜，另外天平需要通過自動加載才可以再度平衡，這使得微機的顯示必然滯后。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型提供一種非接觸式磁電式外掛扭矩測量裝置，在不增加傳動裝置總體軸向長度的情況下進行扭矩在線測量；測量裝置結(jié)構(gòu)簡單，可直接獲得可靠、精確的扭矩值。用一套數(shù)據(jù)采集卡、微機系統(tǒng)即可進行多套傳動裝置的轉(zhuǎn)速與扭矩的在線測量、集中顯示，傳輸過程無信號滯后。

本實用新型提供的測量裝置的原理是根據(jù)導(dǎo)線在磁場中做切割磁力線運動即可產(chǎn)生電流，聯(lián)軸器用標(biāo)準(zhǔn)扭轉(zhuǎn)彈簧在扭轉(zhuǎn)時產(chǎn)生偏角，并把偏角轉(zhuǎn)換成電流信號的時間差，從而運用微機計算出轉(zhuǎn)速值與扭矩值并顯示出來。

本實用新型的主要技術(shù)方案：在電機軸與工作機的傳動軸之間安裝一彈簧聯(lián)軸器，其由彈簧和兩個固定蓋板組成。在兩個蓋板的外端面各開兩個盲孔，每個蓋板上兩個盲孔的中心線與聯(lián)軸器軸線對稱且平行，兩個蓋板上的四個盲孔中心線在同一平面上且與聯(lián)軸器軸線距離相等。每個蓋板的一個盲孔內(nèi)安裝磁鐵，另一個盲孔內(nèi)裝平衡塊。兩個蓋板上中心線在一條直線上的一個盲孔內(nèi)一個裝磁鐵，另一個裝平衡塊。在蓋板端面外、聯(lián)軸器底部分別豎直地安裝一根導(dǎo)線，使其與聯(lián)軸器中心線垂直。導(dǎo)線與蓋板保持一定的間隙，間隙大小應(yīng)保持設(shè)備正常運轉(zhuǎn)時不碰聯(lián)軸器。兩導(dǎo)線的回路分別接入放大器的輸入端。放大器的輸出端接數(shù)據(jù)采集卡的輸入端。數(shù)據(jù)采集卡的輸出端接入微機。信號通過顯示器顯示。

上述裝置中，彈簧采用扭轉(zhuǎn)彈簧，根據(jù)工作扭矩選用合適型號的扭轉(zhuǎn)彈簧。平衡塊與磁鐵重量相等、形狀相同。導(dǎo)線是由單根或由多根外表絕緣的導(dǎo)線并聯(lián)在一起組成。

本實用新型的信號采集、微機處理裝置為通常采用的裝置，所用的信號采集卡可以用市場上購買的多功能數(shù)據(jù)采集模塊(例USB-7335BD)；放大器可以用市場上購買的微電流放大器(例TJ-110)，根據(jù)要求選擇適當(dāng)?shù)男吞枴?/p>

在多套傳動裝置的電機軸與工作機的傳動軸之間分別安裝有彈簧聯(lián)軸器。各聯(lián)軸器與電機軸和工作機的傳動軸之間以常規(guī)鍵連接方式連接。導(dǎo)線、放大器、數(shù)據(jù)采集卡等與微機的連接方式同單機測量扭矩與轉(zhuǎn)速的情況。

本實用新型的效果：利用彈簧聯(lián)軸器傳遞扭矩時輸入輸出兩端產(chǎn)生的相對角度位置變化作為信號源，外掛檢測轉(zhuǎn)角變化的電磁測量裝置，大大簡化了測量結(jié)構(gòu)，使結(jié)構(gòu)緊湊，測量方便，并避免普通扭矩儀傳動軸上的應(yīng)變片隨軸扭轉(zhuǎn)而產(chǎn)生變形信號向外傳遞時對測量精度的影響，提高了扭矩測量的精度，并且可實現(xiàn)多套設(shè)備附加少量零件(導(dǎo)線、放大器)即可采用本實用新型同時用一套外掛裝置測量多個傳動軸轉(zhuǎn)速和扭矩，節(jié)約測量成本。

附圖說明：

摘要附圖采用圖1。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實用新型用于2臺轉(zhuǎn)動裝置的結(jié)構(gòu)簡圖。

具體實施方式：

實施例1