[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

本發明公開了一種旋轉條件下的標準動態扭矩發生器及其工作方法，屬于計量測試領域，其包括支架、伺服電機、旋轉式磁流體阻尼器、扭矩傳感器、轉動慣量盤、光柵、工作平臺、激光干涉儀、上位機及功率放大器，伺服電機固定在支架上，旋轉式磁流體阻尼器的中部轉軸與輸出軸固連，扭矩傳感器的輸入軸與轉軸固連，轉動慣量盤固定在扭矩傳感器的輸出軸上，光柵環設在轉動慣量盤的外側壁上，轉動慣量盤轉動連接在工作平臺上，激光干涉儀的測量激光測量光柵的轉動速度，上位機分別與伺服電機、激光干涉儀及信號發生器電信號連接，功率放大器分別與旋轉式磁流體阻尼器及信號發生器電信號連接，本發明簡單可靠，集成度高。

技術領域

本發明屬于計量測試領域，具體涉及一種旋轉條件下的標準動態扭矩發生器及其工作方法。

背景技術

航空、航天、船舶、裝甲車輛、智能制造等領域大量使用扭矩傳感器進行動態扭矩測量，包括很多場景是旋轉狀態下的動態扭矩測量。目前針對動態扭矩測量傳感器的校準大多還是采用“靜標動用”的方式，包括靜止狀態的靜態扭矩校準與旋轉狀態下的靜態扭矩校準。動態扭矩校準技術與設備還處在前期研究階段，而且大多是固定位置附近的動態（正弦與階躍等）扭矩校準，并不能在模擬旋轉狀態下進行動態校準。同時所產生的動態扭矩如何進行可溯源測量一直是一個難題。

因此，如何提供一種旋轉條件下的標準動態扭矩發生器及其工作方法是本領域技術人員亟需解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種旋轉條件下的標準動態扭矩發生器，簡單可靠，集成度高。本發明的目的是提供一種旋轉條件下的標準動態扭矩發生器，能夠一套設備上實現旋轉條件下產生正弦扭矩、脈沖扭矩或其他動態波形的動態扭矩對扭矩傳感器進行校準，并通過激光干涉法實現動態扭矩的溯源。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：一種旋轉條件下的標準動態扭矩發生器，其包括：

支架；

伺服電機，所述伺服電機固定在所述支架上，所述伺服電機的輸出軸豎直向下延伸；

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

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

轉動慣量盤，所述轉動慣量盤位于所述扭矩傳感器的下方，所述轉動慣量盤固定在所述扭矩傳感器的輸出軸上；

光柵，所述光柵環設在所述轉動慣量盤的外側壁上；

工作平臺，所述工作平臺上設有轉動的工作區，所述工作平臺位于所述轉動慣量盤的底部，所述轉動慣量盤連接在工作區內；

激光干涉儀，所述激光干涉儀的測量激光測量光柵的角加速度；

上位機，所述上位機分別與伺服電機、激光干涉儀及信號發生器電信號連接；

功率放大器，所述功率放大器分別與所述旋轉式磁流體阻尼器及信號發生器電信號連接。

本發明的有益效果是：本發明設置了伺服電機、磁流體阻尼器、轉動慣量圓盤與激光干涉儀，通過上位機控制伺服電機及信號發生器，信號發生器通過功率放大器連接旋轉式磁流體阻尼器，實現了旋轉狀態下的寬頻帶標準動態扭矩的發生以及全電控制。本發明利用磁流體阻尼器的高動態響應，能產生更高頻率的動態扭矩。依靠信號發生器不僅能產生寬頻率范圍的正弦扭矩，還能產生脈沖扭矩，校準功能更加完備。

優選的，所述工作平臺為氣浮平臺，所述氣浮平臺的底部連接有調節支架。

優選的，所述調節支架有多組，所述調節支架的頂部與所述氣浮平臺的底部固定連接；多組所述調節支架用于調節所述氣浮平臺的水平和高度。