[實用新型]扭矩測量裝置

有效

• 申請號: 201220300068.8
• 申請日: 2012-06-13
• 公開（公告）號: CN202814608U
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 楊文志;任學平;蘇鳳岐
• 申請（專利權）人: 內蒙古科技大學
• 主分類號: G01L3/00
• 分類號: G01L3/00
• 代理公司: 包頭市專利事務所 15101
• 代理人: 莊英菊

技術領域

本實用新型涉及一種扭矩測量裝置，屬于機械儀表領域。?

背景技術

扭矩是旋轉機械傳動軸的重要工作參數，扭矩測量已經成為機械量測量中一個重要組成部分。扭矩幅值的大小、變化規律是反映設備負荷的一項重要指標，同時也是傳動軸受力狀況、安全程度以及使用壽命的度量。因此在大型、重載等旋轉機械中扭矩測量非常重要，對于加強設備監測、保障設備安全運行、提高傳動軸使用壽命具有重要意義。長期以來，許多場合下，測量扭矩是一項費時、費力的工作，難以進行長期測量。?

現有的扭矩測量有三種方法：1)在連接軸的法蘭處串接一個扭矩傳感器，雖然這類扭矩傳感器規格齊全，比較成熟。但這種測量局限性大，大多數情況下，被測軸不具有這樣的安裝條件。2)通過壓磁、壓電等物理效應測量軸變形時的扭轉角，間接計算扭矩。該方法在現場使用極少，不太成熟；3)在傳動軸表面上直接粘貼電阻應變片組成電橋，應變片軸線與被測軸軸線為45°、135°，測量扭轉變形時軸的主應力大小。這種測量方法在短期扭矩測量以及大型機械設備傳動軸中使用較多，存在以下缺點：①應變片粘貼質量受現場環境、條件影響較大；②粘貼應變片占用時間長，粘貼質量不好控制，帶來測量誤差；③現場條件無法標定扭矩與電橋輸出大小的關系，一般以應變片粘貼理想狀態做為扭矩的標定系數，扭矩測量誤差較大；④只適合短期扭矩測量。?

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種安裝方便，測量準確的扭矩測量裝置。?

技術解決方案：?

本實用新型包括：底座，底座上對稱設有螺紋通孔，底座上設有測量載體，測量載體包括：彈性梁，彈性梁上設有四個電阻應變片形成電橋，彈性梁兩端對稱設有固定體，固定體的表面設有凹槽和螺栓孔，凹槽內分別放置有電池、單片機及無線發射模塊，電池電壓經穩壓后分別與單片機的供電及彈性梁上電橋的供電連接，單片機輸入端與彈性梁電橋的輸出端連接，單片機輸出端與無線發射模塊輸入端連接，底座上螺紋通孔與測量載體上螺栓孔相對應，通過螺栓螺母連接在一起。?

所述底座底表面為為弧形面，弧形面曲率與被測量軸曲率相等。?

本實用新型彈性梁受力合理，安裝方便，不需要拆卸現場接軸或聯軸器，提高了扭矩測量精度。?

附圖說明

圖1為本實用新型結構圖示意圖；?

圖2為本實用新型底座結構圖示意圖；?

圖3為圖2的左視圖；?

圖4為測量載體結構示意圖；?

圖5為圖4的俯視圖；?

圖6為本實用新型原理框圖。?

具體實施方式

本實用新型底座1底表面為弧形面，弧形面曲率與被測量軸曲率相等，底座1上對稱設有螺紋通孔2，底座1上設有測量載體3，測量載體3包括：彈性梁4，彈性梁4上設有四個電阻應變片形成電橋，彈性梁4兩端對稱設有固定體5，固定體5的表面設有凹槽6和螺栓孔7，位于彈性梁4一側的凹槽6內放置有電池8，另一側凹槽6內放置單片機9和無線發射模塊10，電池8電壓輸出分別與單片機9的電源及彈性梁4電橋供電連接，單片機9的輸入端與彈性梁4電橋的輸出端連接，單片機9的輸出端與無線發射模塊10輸入端連接，螺紋通孔2與螺栓孔7相對應，螺栓13完全旋入螺紋通孔2后穿過螺栓孔7將底座1與測量載體3牢固連接在一起。?

本實用新型分別將兩螺栓從底座1弧形面的兩螺紋通孔2完全旋入，安裝時將底座1有弧形面一側固定在被測軸表面，兩螺栓中心連線與被測軸軸線平行，底座1與被測軸接觸處的四周進行圍焊。焊好后將測量載體3與底座1裝配，用螺栓13、彈性墊片14和螺母15緊緊固定。?

檢測時，電池8供電后，若被測軸產生扭矩則傳遞給彈性梁4，使彈性梁4產生彈性變形，彈性梁4上電阻應變片將該彈性變形轉換成電阻的變化，通過電橋電路進一步轉變為電壓輸出，單片機測量系統9將彈性梁4電橋的輸出信號放大、A/D轉換處理，再由無線發射模塊10將信號發射出去。無線接收模塊11接收無線發射模塊10的信號并送到計算機12，在屏幕上顯示被測軸扭矩幅值、波形，并進行存儲。?