[發(fā)明專利]一種基于應(yīng)變片的扭矩測(cè)量?jī)x

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010849658.5
• 申請(qǐng)日: 2020-08-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112050980B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐志望
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 紹興文理學(xué)院元培學(xué)院
• 主分類號(hào): G01L3/10
• 分類號(hào): G01L3/10;G01B17/00;B08B3/12
• 代理公司: 杭州杭誠(chéng)專利事務(wù)所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

1.一種基于應(yīng)變片的扭矩測(cè)量?jī)x，其特征在于：包括控制器、顯示屏、A/D轉(zhuǎn)換模塊、調(diào)理放大模塊、應(yīng)變片檢測(cè)模塊、應(yīng)變片以及電源模塊，所述應(yīng)變片檢測(cè)模塊、顯示屏以及A/D轉(zhuǎn)換模塊均與所述控制器連接，所述調(diào)理放大模塊與所述A/D轉(zhuǎn)換模塊連接，所述應(yīng)變片與所述調(diào)理放大模塊連接，所述應(yīng)變片通過(guò)施膠安裝在試品扭軸上，所述控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算并將計(jì)算結(jié)果輸出在所述顯示屏上，所述電源模塊為其余部分供電，所述應(yīng)變片采集試品扭軸形變量，所述應(yīng)變片檢測(cè)模塊包括超聲波探頭、伸縮裝置以及旋轉(zhuǎn)裝置，所述超聲波探頭包括外殼、超聲波發(fā)生器以及接收器所述超聲波發(fā)生器以及接收器均安裝在所述外殼內(nèi)，所述伸縮裝置以及旋轉(zhuǎn)裝置使所述超聲波探頭能夠伸縮以及旋轉(zhuǎn)，所述超聲波發(fā)生器與所述接收器均與所述控制器連接，所述控制器通過(guò)控制所述伸縮裝置以及旋轉(zhuǎn)裝置控制所述超聲波探頭的位置，所述控制器控制所述超聲波發(fā)生器的輸出功率，所述控制器分析所述接收器反饋的信號(hào)，所述超聲波發(fā)生器有清洗模式以及檢測(cè)模式兩種工作模式，當(dāng)所述超聲波發(fā)生器處于清洗模式時(shí)，所述控制器控制所述超聲波發(fā)生器發(fā)出高強(qiáng)度超聲波清洗所述應(yīng)變片；當(dāng)所述超聲波發(fā)生器處于檢測(cè)模式時(shí)，所述控制器控制所述超聲波發(fā)生器發(fā)出低強(qiáng)度超聲波對(duì)所述應(yīng)變片與試品扭軸之間的氣泡進(jìn)行檢測(cè)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1任一項(xiàng)所述的一種基于應(yīng)變片的扭矩測(cè)量?jī)x，其特征在于：所述應(yīng)變片包括基底、電阻絲以及引線，所述電阻絲被包裹在所述基底內(nèi)，應(yīng)變片按功能分為應(yīng)變電阻R1、補(bǔ)償電阻R2、固定電阻R3以及固定電阻R4，所述應(yīng)變電阻R1、補(bǔ)償電阻R2、固定電阻R3以及固定電阻R4以R1和R2為一臂、R3和R4為另一臂構(gòu)成惠斯通電橋，所述惠斯通電橋向所述調(diào)理放大模塊輸出應(yīng)變電阻R1和補(bǔ)償電阻R2連接點(diǎn)A與固定電阻R3和固定電阻R4連接點(diǎn)B的電勢(shì)差V₀。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于應(yīng)變片的扭矩測(cè)量?jī)x，其特征在于：所述控制器根據(jù)計(jì)算式進(jìn)行計(jì)算，得試品扭軸上的扭矩式中V₀為所述惠斯通電橋的輸出電壓、E_e材料的彈性模量、D為以毫米為單位的試品扭軸直徑、u為所述惠斯通電橋的輸入電壓、μ為金屬材料泊松比。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于應(yīng)變片的扭矩測(cè)量?jī)x，其特征在于：還包括鍵盤(pán)模塊以及報(bào)警模塊，所述鍵盤(pán)模塊以及所述報(bào)警模塊均與所述控制器連接，所述鍵盤(pán)模塊設(shè)置所述扭矩測(cè)量?jī)x的工作模式，所述測(cè)量?jī)x的工作模式包括最大值模式以及限定值模式，所謂最大值模式，就是扭矩測(cè)量?jī)x在工作過(guò)程中，系統(tǒng)不斷的對(duì)工作過(guò)程中的扭矩值進(jìn)行測(cè)量，并進(jìn)行對(duì)比，一個(gè)工作周期中的最大值保存并顯示出來(lái)，限定值模式，則是首先用手工進(jìn)行設(shè)定一扭矩上限，當(dāng)扭矩測(cè)量?jī)x在工作過(guò)程中某一時(shí)刻的扭矩值超過(guò)此上限值時(shí)，系統(tǒng)則通過(guò)蜂鳴器和發(fā)光二極管進(jìn)行報(bào)警。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于應(yīng)變片的扭矩測(cè)量?jī)x，其特征在于：所述控制器采用數(shù)字濾波算法消除系統(tǒng)誤差。

6.一種扭矩測(cè)量方法，采用如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的扭矩測(cè)量?jī)x進(jìn)行扭矩測(cè)量，其特征在于：粘貼應(yīng)變片后，開(kāi)啟電機(jī)之前，進(jìn)行氣泡檢測(cè)。