CN104359618A - 一种用于旋转机械试验台测功机扭矩仪现场标定的装置 - Google Patents

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党玲
宋美球
徐宜
李永军
冀海
靳建波
张玉珍
卜树峰
刘云鹏
杨琨
吴才成
刘刚
吕东刚
胡万林
丁桂杰
向书仪
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Abstract

本发明涉及一种用于旋转机械试验台测功机扭矩仪现场标定的装置，属于现场标定装置技术领域。本发明的标定装置通过结构设计，不需拆卸试验台扭矩仪，即可用于实现试验台现场标定试验台监控用扭矩仪的要求，其精度和量值能够满足试验台测功机扭矩仪标定要求，为试验台的高精度自动化控制提供必要的闭环控制参数，具有准确、简便、小型化等优点。

Description

一种用于旋转机械试验台测功机扭矩仪现场标定的装置
技术领域
本发明涉及现场标定装置技术领域，具体涉及一种用于旋转机械试验台测功机扭矩仪现场标定的装置。 
背景技术
在旋转机械台架试验中一般要通过扭矩信号实现对测功机等载荷的精确控制，因此试验台扭矩测试精度直接关系到试验的准确性。为保证扭矩测试的准确性，必须在使用前或每年对试验台扭矩仪进行标定，建立扭矩仪输出信号(频率、电压、电流等)和实际扭矩的对应关系。常用的标定方法是拆下扭矩仪送到专门的计量部门进行校准，校准的方法一般采用标准砝码、对中调整机构、减速拉伸机构、激光位移装置等产生标准纯扭矩实现量值传递。但该方法存在的问题是：由于试验台扭矩仪与测功机之间需精确对中连接，拆卸安装困难，并且扭矩仪拆卸后标定参数与安装后载荷参数会产生较大的误差，因而现有的载荷标定方法和手段很难保证试验台扭矩仪载荷标定量值的准确性，并且严重影响试验的进度和有效性，已不能满足试验技术要求。 
发明内容
(一)要解决的技术问题 
本发明要解决的技术问题是：如何设计一种用于实现旋转机械试验台测功机扭矩仪现场标定的装置。 
(二)技术方案 
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于旋转机械试验台测功机扭矩仪现场标定的装置，包括：支架1、水平尺3、平衡力臂4、力传感器5、气源型加力件6、调平质量块7和位移调节件8； 
所述支架1与位移调节件8连接，以实现所述装置在旋转机械试验台上的移动； 
所述平衡力臂4焊接在支架1上，且设有多个螺纹孔，所述调平质量块7通过所述螺纹孔安装在平衡力臂4上，且通过安装在不同的螺纹孔粗调所述调平质量块7在水平方向的位置；所述平衡力臂4上设有水平尺3； 
所述气源型加力件6安装在支架1两端的安装孔上，以分别实现对所述扭矩仪在逆时针、顺时针两种方向力的施加； 
所述力传感器5分别与平衡力臂4和气源型加力件6连接，用于实现不同力的测量。 
优选地，所述调平质量块7上设有一字型槽，以实现对调平质量块7的安装位置的精调，通过所述粗调、精调，配合对所述水平尺3的观察使得所述扭矩仪在标定时平衡力臂4处于水平状态。 
优选地，所述支架1上设有减重孔。 
优选地，所述装置还包括连接盘2，通过螺栓孔分别与所述平衡力臂4、扭矩仪相连。 
优选地，所述装置还包括测试仪9，用于对力传感器5的输出信号进行调理和显示，并与外部设备连接，以实现扭矩仪的参数计算。 
优选地，所述装置还包括气源型加力件调节盒10，分别与所述气源型加力件6、旋转机械试验台气源连接，用于调节气源型加力件6的进气量。 
优选地，所述力传感器5通过销孔装置分别与平衡力臂4和气源型加力件6连接。 
优选地，所述支架1通过销孔装置与位移调节件8连接。 
优选地，所述位移调节件8上设有一字型槽14，用于在所述装置移动到需标定位置后，与旋转机械试验台的基座板进行固定。 
优选地，所述支架1上设有工字型槽13，用于在所述装置移动 到需标定位置后，与旋转机械试验台的基座板进行固定。 
(三)有益效果 
本发明的标定装置通过结构设计，不需拆卸试验台扭矩仪，即可用于实现试验台现场标定试验台监控用扭矩仪的要求，其精度和量值能够满足试验台测功机扭矩仪标定要求，为试验台的高精度自动化控制提供必要的闭环控制参数，具有准确、简便、小型化等优点。 
附图说明
图1为本发明的总体结构示意图； 
图2为本发明的装置中位移调节件的结构示意图。 
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。 
如图1所示，一种旋转机械试验台测功机扭矩仪现场标定装置，包括支架1、连接盘2、水平尺3、平衡力臂4、力传感器5、气源型加力件6、调平质量块7、位移调节件8、测试仪器9、气源型加力件调节盒10； 
所述支架1通过销孔装置与位移调节件8连接，以实现所述装置在旋转机械试验台上在任意方向的移动；所述支架1上设有减重孔11，在满足强度要求的同时达到减重目的。所述支架1上设有工字型槽13，用于在所述装置移动到需标定位置后，与旋转机械试验台的基座板进行固定。支架1与位移调节件8的连接在图1中为支架1的C位置与位移调节件的C’位置间的连接，其中C’位置还可与支架1上其它三处与C位置相同的装置部位连接。 
如图2所示，所述位移调节件8上设有一字型槽14，用于在所述装置移动到需标定位置后，与旋转机械试验台的基座板进行固定。位移调节件8还设计有手动摇臂和蜗杆结构(未示出)，能够与支架1通过销孔装置进行连接。 
所述平衡力臂4焊接在支架1上，且设有多个螺纹孔，所述调平质量块7通过所述螺纹孔安装在平衡力臂4上，且通过安装在不同的螺纹孔粗调所述调平质量块7在水平方向的位置；所述平衡力臂4上设有水平尺3；所述调平质量块7上设有一字型槽，以实现对调平质量块7的安装位置的精调，通过所述粗调、精调，配合对所述水平尺3的观察使得所述扭矩仪在标定时平衡力臂4处于水平状态。 
所述气源型加力件6安装在支架1两端的安装孔12上，以采用气体加压的方式，分别实现在图示A、B位置对所述扭矩仪在逆时针、顺时针两种方向力的施加； 
所述力传感器5通过销孔装置分别与平衡力臂4和气源型加力件6连接，用于实现不同力的测量。 
所述连接盘2通过螺栓孔分别与所述平衡力臂4、扭矩仪相连，能够满足试验台不同扭矩仪与现场标定装置的连接。 
所述测试仪9用于对力传感器5的输出信号进行调理和显示，并与外部设备连接，以实现扭矩仪的参数计算。 
所述气源型加力件调节盒10分别与所述气源型加力件6、旋转机械试验台气源连接，用于调节气源型加力件6的进气量。通过气源型加力装置控制盒10和测试仪9、气源型加力装置6，实现不同力的施加，测试仪9对力传感器5的输出信号进行调理和显示，并与试验台外部设备连接，试验台外部设备采集调理后的信号，计算扭矩仪的灵敏度、零漂等参数，或者手工计算出灵敏度、零漂等参数。其中，扭矩等于力乘以力臂。 
本发明的上述装置采用净重平衡式原理，产生一对力偶施加于被校测功机扭矩仪，其通过结构设计，不需拆卸试验台扭矩仪，即可实现试验台现场标定试验台监控用扭矩仪的要求。其工作原理如下： 
1、采用位移调节件8移动标定装置，调节测功机扭矩仪与标定装 置的同轴度偏差，连接测功机扭矩仪至标定装置连接盘2，采用锁定装置将扭矩仪与测功机锁定，无相对位移。 
2、调整调平质量块7的安装位置进行粗调，调整调平质量块7的一字型槽进行精调，同时观察水平尺3，保证平衡力臂4处于水平状态。 
3、根据扭矩仪标定力矩的方向选择气源型加力装置6的安装位置，顺时针方向时，安装在A位置；逆时针方向时，安装在B位置。 
4、连接力传感器5和测试仪器9，在初始状态保证力传感器5的输出量值为零，若有微小误差可去零漂功能归零；若误差较大，需要查找原因。 
5、调节加力装置控制盒10，实现不同气压的施加，在各标定点记录力传感器5输出量值，达到最大标定量程后逐步卸压。反复进行三次以上的标定，再将力传感器5和气源型加力装置6的安装位置从B位置移动到A位置(或相反)，重新进行标定，以实现另一个方向(顺时针或逆时针)的扭矩标定。根据记录数据计算扭矩仪的灵敏度、零漂等静态标定参数。 
可以看出，本发明的标定装置通过结构设计，不需拆卸试验台扭矩仪，即可用于实现试验台现场标定试验台监控用扭矩仪的要求，其精度和量值能够满足试验台测功机扭矩仪标定要求，为试验台的高精度自动化控制提供必要的闭环控制参数，具有准确、简便、小型化等优点。 
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。 

Claims (10)

1.一种用于旋转机械试验台测功机扭矩仪现场标定的装置，其特征在于，包括：支架(1)、水平尺(3)、平衡力臂(4)、力传感器(5)、气源型加力件(6)、调平质量块(7)和位移调节件(8)；
所述支架(1)与位移调节件(8)连接，以实现所述装置在旋转机械试验台上的移动；
所述平衡力臂(4)焊接在支架(1)上，且设有多个螺纹孔，所述调平质量块(7)通过所述螺纹孔安装在平衡力臂(4)上，且通过安装在不同的螺纹孔粗调所述调平质量块(7)在水平方向的位置；所述平衡力臂(4)上设有水平尺(3)；
所述气源型加力件(6)安装在支架(1)两端的安装孔上，以分别实现对所述扭矩仪在逆时针、顺时针两种方向力的施加；
所述力传感器(5)分别与平衡力臂(4)和气源型加力件(6)连接，用于实现不同力的测量。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述调平质量块(7)上设有一字型槽，以实现对调平质量块(7)的安装位置的精调，通过所述粗调、精调，配合对所述水平尺(3)的观察使得所述扭矩仪在标定时平衡力臂(4)处于水平状态。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述支架(1)上设有减重孔。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，标定装置还包括连接盘(2)，通过螺栓孔分别与所述平衡力臂(4)、扭矩仪相连。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，标定装置还包括测试仪(9)，用于对力传感器(5)的输出信号进行调理和显示，并与外部设备连接，以实现扭矩仪的参数计算。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，标定装置还包括气源型加力件调节盒(10)，分别与所述气源型加力件(6)、旋转机械试验台气源连接，用于调节气源型加力件(6)的进气量。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述力传感器(5)通过销孔装置分别与平衡力臂(4)和气源型加力件(6)连接。
8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述支架(1)通过销孔装置与位移调节件(8)连接。
9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述位移调节件(8)上设有一字型槽(14)，用于在标定装置移动到需标定位置后，与旋转机械试验台的基座板进行固定。
10.如权利要求1～9中任一项所述的装置，其特征在于，所述支架(1)上设有工字型槽(13)，用于在标定装置移动到需标定位置后，与旋转机械试验台的基座板进行固定。
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