CN104316781A - 非接触式电动工具性能快速测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机电检测技术，尤其涉及一种非接触式电动工具性能快速测试装置，包括夹具与机架，所述夹具将机架和样品固定；机架支承测试磁力阻矩机构，磁力阻矩机构由导磁铁芯、励磁线圈和磁路框组成，感应盘安装在电动锯机的输出轴上，测试时感应盘伸入磁路框的气隙内；电机转速和扭矩测量装置与测控系统电连接。本发明励磁线圈通直流电流，产生一个闭合的磁通，感应盘伸入磁路框的空隙内，当由样品电机旋转带动的感应盘切割磁力线，产生感应电动势并产生电涡流，产生制动扭矩，从而可非接触式测量出电机的扭矩。同时，感应转速传感器测得样品的转速，从而达到扭矩、转速和输出功率的检测目的。本发明快速测量，装置成本低廉。

Description

非接触式电动工具性能快速测试装置

 

技术领域

   本发明涉及机电测试领域，尤其涉及一种非接触式电动工具性能快速测试装置。

背景技术

自1895年德国泛音公司制造出世界上第一台直流电钻以来，电动工具使用越来越广泛，基本涵盖了各行各业。电动工具主要分为金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具等。常见的有电钻、电动砂轮机、电动扳手和电动螺丝刀、电锤和冲击电钻、混凝土振动器、电刨等。

为了测试电动工具的输出功率、扭矩、转速等参数，现有测试的装置大多采用磁滞测功机来完成，其组成和原理如下：由带齿极定子、空心磁滞杯转子、激磁线圈、支架、底板等组成，当磁滞测功机内部线圈通过电流时则产生磁力线，并形成磁回路而产生转矩，改变励磁电流即可改变负载力矩。通过测量负载力矩和转速，换算出电机功率。这种装置存在两个问题，一是需要将电动工具的电机拆卸，有些电动产品装配精密，拆卸不便；二是需要专用联轴器连接电机主轴和测功机的输入轴，产品不同，采用的联轴器的规格也不同。上述问题就限制了测量场合，不能快速检测，尤其是需要快速检测假劣伪冒产品时，测功机就无法胜任。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种能快速、成本低的电动工具功率测试装置。

为实现上述目的，本发明采用的方案为：一种非接触式电动工具性能快速测试装置，包括测控系统、夹具、机架、磁力阻矩机构组成，所述夹具将机架和待测样品夹紧固定在平台上；所述机架支撑测试磁力阻矩机构，磁力阻矩机构由导磁铁芯、励磁线圈和磁路框组成，导磁铁芯固定在机架上，导磁铁芯上绕设有励磁线圈，磁路框为导磁材料制成的框架结构，磁路框为与导磁铁芯连接形成磁通回路，磁路框前端留有气隙；感应盘由导磁材料制成的盘状结构，感应盘安装在电动锯机的输出轴上，测试时感应盘伸入磁路框的气隙内切割磁力线；电机转速和扭矩测量装置由测量力矩的扭矩传感器和测量转速的霍尔元件组成，扭矩传感器贴设在导磁铁芯外圆周上，测量磁路框受力变形量；霍尔元件安放在感应盘外侧，感应贴设在感应盘上磁片；所述扭矩传感器和霍尔元件均与测控系统电连接。

所述导磁铁芯上连有标定杆，标定杆上吊设有砝码，对扭矩传感器进行标定。

所述磁路框后端连有起平衡作用的配重盘。

所述配重盘包括有两块固定盘、一块活动盘，活动盘通过螺纹联接，可调整活动盘的位置。

所述霍尔元件通过磁力座固定在平台上。

本发明测试时，先将励磁线圈通直流电流，产生一个闭合的磁通，并将感应盘安装在产品的输出轴上，感应盘伸入磁路框的空隙内，当由样品电机旋转带动的感应盘切割磁力线，产生感应电动势并产生电涡流，该电涡流又与气隙磁场产生制动扭矩，制动扭矩通过传力臂传至扭矩传感器，从而可非接触式测量出电机的扭矩。同时，感应盘旋转感应转速传感器而测得样品的转速，从而达到扭矩和功率的检测目的。本发明使用时无需专用联轴器，也无需拆卸电机，达到快速测量的目的。

附图说明

图1为本发明实施例的俯视三维图；

图2为本发明实施例的轴测三维图；

图中标记说明：1—样品，2—磁力阻矩机构， 3—标定杆，4—支架，5—电器箱，6—霍尔元件，7—磁片，8—感应盘，201—磁路框，202—固定盘，203—活动盘，204—导磁铁芯，205—励磁线圈。

具体实施方式

为更好地理解本发明，下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步的说明，参见图1和图2：

按本发明实施的非接触式电动工具性能快速测试装置，其机架通过夹具固定在平台上，机架支承测试磁力阻矩机构，磁力阻矩机构由导磁铁芯、励磁线圈和磁路框组成，导磁铁芯固定在机架上，导磁铁芯上绕设有励磁线圈，磁路框为导磁材料制成的框架结构，磁路框为与导磁铁芯连接形成磁通回路，磁路框前端留有气隙。励磁线圈通直流励磁电流时，产生一个闭合的磁通回路。

感应盘由导磁材料制成的盘状结构，感应盘安装在电动锯机的输出轴上，测试时感应盘伸入磁路框的气隙内切割磁力线，旋转带动的感应盘切割磁力线而产生感应电动势并产生电涡流，该电涡流又与气隙磁场产生制动扭矩，制动扭矩大小（或定值）通过手动或闭环自动调节励磁电流实现，制动扭矩通过传力臂传至扭矩传感器。扭矩传感器贴设在导磁铁芯外圆周上，测量磁路框受力变形量。

同时，为了测得样品的转速，霍尔元件通过磁力座安放在感应盘外侧，感应贴设在感应盘上磁片，测试时感应盘在电动工具转轴的带动下转动，单位时间内霍尔元件感应到磁片的次数就可计算出电动工具的转速。

为自动采集扭矩、转速和输出功率检测目的转速和扭矩，扭矩传感器和霍尔元件均与测控系统电连接。测控系统由工控机、数据采集仪、电量仪、通信接口组成，将电参数、扭矩、转速等模拟量经电量仪、转矩转速仪采集，转换为数字量后，再和工控机通信，储存、处理、显示。输出功率则通过公式P=T×n/954计算。式中P为输出功率，T为上述测量的转矩，n为测量的转速。

为了确保测量精度，在导磁铁芯上连有标定杆，标定杆上吊设有砝码，对扭矩传感器进行标定。系统运行时，在力矩作用下，磁路框前后端失去平衡，严重时发生前倾，所以在磁路框后端连有起平衡作用的配重盘。配重盘包括有两块固定盘、一块活动盘，活动盘通过螺纹联接，可调整活动盘的位置。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种非接触式电动工具性能快速测试装置，包括有测控系统，其特征在于，还包括：

夹具与机架；所述夹具将机架和待测样品夹紧固定在平台上；所述机架支承测试磁力阻矩机构；

磁力阻矩机构；由导磁铁芯、励磁线圈和磁路框组成，导磁铁芯固定在机架上，导磁铁芯上绕设有励磁线圈，磁路框为导磁材料制成的框架结构，磁路框为与导磁铁芯连接形成磁通回路，磁路框前端留有气隙； 

感应盘；由导磁材料制成的盘状结构，感应盘安装在电动锯机的输出轴上，测试时感应盘伸入磁路框的气隙内切割磁力线；

电机转速和扭矩测量装置；由测量力矩的扭矩传感器和测量转速的霍尔元件组成，扭矩传感器贴设在导磁铁芯外圆周上，测量磁路框受力变形量；霍尔元件安放在感应盘外侧，感应贴设在感应盘上磁片；所述扭矩传感器和霍尔元件均与测控系统电连接。

2.根据权利要求1所述的非接触式电动工具性能快速测试装置，其特征在于：所述导磁铁芯上连有标定杆，标定杆上吊设有砝码，对扭矩传感器进行标定。

3.根据权利要求1所述的非接触式电动工具性能快速测试装置，其特征在于：所述磁路框后端连有起平衡作用的配重盘。

4.根据权利要求1所述的非接触式电动工具性能快速测试装置，其特征在于：所述配重盘包括有两块固定盘、一块活动盘，活动盘通过螺纹联接，可调整活动盘的位置。

5.根据权利要求1所述的非接触式电动工具性能快速测试装置，其特征在于：所述霍尔元件通过磁力座固定在平台上。