[發明專利]一種旋轉條件下的標準動態扭矩發生器及其工作方法

有效

• 申請號: 202211298823.8
• 申請日: 2022-10-24
• 公開（公告）號: CN115371881B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 楊軍;張鶴宇;劉芳
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司北京長城計量測試技術研究所
• 主分類號: G01L25/00
• 分類號: G01L25/00
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 李云

1.一種旋轉條件下的標準動態扭矩發生器，其特征在于，包括：

支架(11)；

伺服電機(1)，所述伺服電機(1)固定在所述支架(11)上，所述伺服電機(1)的輸出軸豎直向下延伸；

旋轉式磁流體阻尼器(2)，所述旋轉式磁流體阻尼器(2)位于所述伺服電機(1)的下方，所述旋轉式磁流體阻尼器(2)的中部具有轉軸(201)，所述輸出軸與所述轉軸(201)固定連接同軸轉動；

扭矩傳感器(5)，所述扭矩傳感器(5)位于所述旋轉式磁流體阻尼器(2)的下方，所述扭矩傳感器(5)的輸入軸與所述轉軸(201)固定連接同軸轉動；

轉動慣量盤(6)，所述轉動慣量盤(6)位于所述扭矩傳感器(5)的下方，所述轉動慣量盤(6)固定在所述扭矩傳感器(5)的輸出軸上；

光柵(10)，所述光柵(10)環設在所述轉動慣量盤(6)的外側壁上；

工作平臺(7)，所述工作平臺(7)上設有轉動的工作區，所述轉動慣量盤(6)連接在工作區內；

激光干涉儀(9)，所述激光干涉儀(9)的測量激光測量光柵的角加速度；

上位機(12)，所述上位機(12)分別與伺服電機(1)、激光干涉儀(9)及信號發生器(4)電信號連接；所述信號發生器(4)具有直流、正弦波、單次半正弦脈沖電壓信號輸出功能；

功率放大器(3)，所述功率放大器(3)分別與所述旋轉式磁流體阻尼器(2)及信號發生器(4)電信號連接。

2.根據權利要求1所述的一種旋轉條件下的標準動態扭矩發生器，其特征在于，所述工作平臺(7)為氣浮平臺，所述氣浮平臺的底部連接有調節支架(8)。

3.根據權利要求2所述的一種旋轉條件下的標準動態扭矩發生器，其特征在于，所述調節支架(8)有多組，所述調節支架(8)的頂部與所述氣浮平臺的底部固定連接；多組所述調節支架(8)用于調節所述氣浮平臺的水平和高度。

4.根據權利要求3所述的一種旋轉條件下的標準動態扭矩發生器，其特征在于，所述功率放大器(3)具有直流電與交流電的放大功能，所述功率放大器(3)接收信號發生器的電壓信號并轉換成線性對應的電流信號進行功率放大。

5.根據權利要求3所述的一種旋轉條件下的標準動態扭矩發生器，其特征在于，所述旋轉式磁流體阻尼器(2)還包括殼體(202)、工作盤(203)及線圈磁體(204)、所述殼體(202)的中部開設有軸孔，所述工作盤(203)固定在轉軸(201)上，所述轉軸(201)轉動連接在軸孔內，所述工作盤(203)轉動位于殼體(202)內，所述線圈磁體(204)固定在所述殼體(202)的外周，所述線圈磁體(204)與所述功率放大器(3)電連接。

6.一種如權利要求1所述的旋轉條件下的標準動態扭矩發生器的工作方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：準備工作，先調節工作平臺水平位置，安裝支架、伺服電機、旋轉式磁流體阻尼器、扭矩傳感器、轉動慣量盤、激光干涉儀、上位機、信號發生器、功率放大器之間的機械連接關系及電連接關系，并調整好位置關系；

步驟二：上位機設置伺服電機的最大輸出扭矩和平均轉速，控制伺服電機使其的輸出軸以平均轉速旋轉，上位機通過信號發生器及功率放大器控制旋轉式磁流體阻尼器的工作狀態；

步驟三：進行正弦扭矩校準，則上位機控制信號發生器輸出信號的正弦頻率與幅值；或者進行正脈沖扭矩校準，則上位機控制信號發生器輸出信號的負脈沖寬度與幅值；

步驟四：完成校準信號的采集分析；

步驟五：結束校準，上位機控制信號發生器關閉動態信號輸出，再同步減小關閉伺服電機的輸出扭矩及旋轉式磁流體阻尼器的扭矩或阻力輸出。