[發明專利]高精度智能標準扭矩傳感器

無效

• 申請號: 200910197543.6
• 申請日: 2009-10-22
• 公開（公告）號: CN101762349A
• 公開（公告）日: 2010-06-30
• 發明（設計）人: 倪昔東;李濤;林靜
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七0四研究所
• 主分類號: G01L3/22
• 分類號: G01L3/22;C22C38/14
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 褚竺

技術領域：

本發明涉及一種測量轉矩的儀表的測試及標準，特別是一種標準扭矩傳感器。

背景技術：

扭矩傳感器是扭矩測量和校準裝置中關鍵組成之一，扭矩傳感器的重要組件之一是彈性體，該彈性體是一軸狀構件，其采用材質是高質量扭矩傳感器的基礎，現有的扭矩傳感器彈性體，如3J58(Z)等，其主要成份是：C＜0.05、Ni?43～43.6、Cr?52～56、Al?0.5～0.8、Ti?2.3～2.7，該鋼材的主要力學性能是：σbkg/mm²110、αkkg/mm²4.7、HRC?20，當這些材料用于制作扭矩傳感器彈性體時，其彈性極限和硬度均顯不足，因而出現由于比彈性較小，輸入輸出特性的非線性和遲滯量均難以滿足高性能扭矩傳感器的需求，同時，其靜態特性隨時間而漂移等現象，也會嚴重影響測量的精度，另一影響上述特性的因素是應變片，而應變片除了選擇高質量的應變片和粘合劑以外，其在彈性體上的粘貼方式也是重要影響因素之一，傳統的應變片的粘貼位置及其相對彈性體軸線的方向，都是根據多年操作經驗，將應變片貼在彈性表面應力均勻的位置，其粘貼方位是和彈性體軸心線呈45°，但是上述措施是否能反映扭矩實際狀況，是否有應力畸變，或是否能體現機件受力狀態均是疑問題，尤其是彎矩對測量的影響問題，更是難以解答，此外，在現有的扭矩傳感器中，大都是將應變片輸出的信號經導線傳輸至相關儀器，然后再進行放大處理，顯然，扭矩傳感器的應變片輸出信號是極微弱的信號，因而在這距離傳輸過程中或在作業環境比較惡劣時，極易受噪聲干擾而嚴重影響測量的精度。

發明內容：

本發明所要解決的技術問題是，提供一種改進的高精度智能標準扭矩傳感器，它能提高扭矩傳感器的線性度和穩定性，還能提高測試數據的準確性和可靠性。

本發明解決上述技術問題采用的技術方案是：高精度智能標準扭矩傳感器包括有彈性體、殼體和應變片，殼體的內腔穿設有彈性體，彈性體的圓柱表面粘貼有應變片，其特點是：彈性體的材質是含合金成份的馬氏體時效鋼。

彈性體上還粘設有一組彎矩應變片，殼體內腔設置有處理電路。

本發明充分利用選擇材質的合金元素對彈性體彈性關系，及其硬度對長期穩定性的影響，降低傳感器彈性體材料引起的不確定分量，并具有較大比彈性，從而克服現有傳感器用材輸入輸出特性的非線性和遲滯量以及靜態特性隨時間而漂移等缺陷，其組合的彎矩、扭矩應變片的設置，可進一步提高本發明提供技術方案的上述優越性，其殼體內設處理電路，提高傳感器信噪比，可排除噪聲干擾，提高測量精度。

附圖說明：

圖1是本發明高精度智能標準扭矩傳感器縱剖視示意圖。

圖2是圖1的局部構件剖視示意圖。

圖3是圖1的A向視圖。

具體實施方式：

參照圖1、3，高精度智能標準扭矩傳感器包括有彈性體1、殼體2、測量彎矩應變片3、測扭矩應變片4、線路板5和輸出接口6。

彈性體1，是一軸狀構件，其外形結構和現有技術相似，本發明是在現有用材的基礎上，對恒彈性材料進行研究，對合金元素的含量和材料穩定性的影響，結合熱處理工藝，使彈性體在保證高彈性的前提下，性能可保持長期穩定，同時把彈性體材料的硬度控制在合理范圍內，并使其金相組織達到穩定狀態，選定采用含合金成份的馬氏體時效鋼，彈性體1的含合金成份馬氏體時效鋼成份是：