CN106595929A - 一种动态扭矩测量装置及其使用方法 - Google Patents

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刘朋
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Abstract

一种动态扭矩测量装置及其使用方法，包括弹性轴，弹性轴的两端与电机主轴和负载通过联轴器相连，弹性轴上设置有遮光片，遮光片上有透光缝隙，固定在遮光片上设置有光电对管；当需要进行扭矩测量时，分别将弹性轴的两端与电机主轴和负载通过联轴器相连；电机旋转带动弹性轴旋转，弹性轴带动遮光片以相同的转速旋转，由于遮光片上透光缝隙的存在，固定在其上的光电对管被周期性导通，且此周期即为弹性轴的旋转周期，利用单片机测量同一组光电对管两次导通之间的时间间隔，得到弹性轴的转速；弹性轴在旋转时，由于扭矩的作用将会发生扭转变形，利用单片机测量该时间差；即可计算出扭转角，最后得到扭矩；本发明具有简便、快捷的特点。

Description

一种动态扭矩测量装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及扭矩测量技术领域，特别涉及一种动态扭矩测量装置及其使用方法。
背景技术
扭矩是旋转动力机械的重要工作参数，准确地、实时地测出转动轴的扭矩，对于及时发现传动系统中存在的故障隐患具有非常重要的意义。目前测量扭矩的传感器的类型有应变片式扭矩传感器、磁弹性扭矩传感器、转角型扭矩传感器，它们的共同的缺点就是将所测参数转为扭矩时比较复杂，特别容易受到外界影响。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种动态扭矩测量装置及其使用方法，具有简便、快捷，并且以较低的成本测量动态扭矩的特点。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种动态扭矩测量装置，包括弹性轴1，所述的弹性轴1两侧设置有左遮光片5与右遮光片2，左遮光片5与右遮光片2两端分别通过联轴器连接电机输出端与接负载端；
所述的左遮光片5与右遮光片2的下半部分分别设置在左光电导管4与右光电导管3中；
所述的左光电导管4与右光电导管3的对应位置上设置有左透光缝隙8与右透光缝隙9；
所述的左光电导管4与右光电导管3与单片机运算控制器6的信号输入端相连；单片机运算控制器6的信号输出端连接8位数码管7。
一种动态扭矩测量装置的使用方法，
当需要进行扭矩测量时，分别将弹性轴1的两端与电机主轴和负载通过联轴器相连；电机旋转带动弹性轴1旋转，弹性轴1带动左遮光片5与右遮光片2以相同的转速旋转，由于左遮光片5与右遮光片2上左透光缝隙8与右透光缝隙9的存在，固定在其上的左光电导管4与右光电导管3被周期性导通，且此周期即为弹性轴1的旋转周期，利用单片机运算控制器6测量同一组光电对管两次导通之间的时间间隔Δt，即可得到弹性轴1的转速n
弹性轴1在旋转时，由于扭矩的作用将会发生扭转变形，轴两端的左光电导管4与右光电导管3导通有一个时间差，利用单片机运算控制器6测量该时间差Δt'，即可计算出扭转角
最后，由公式计算出扭矩T。
本发明的有益效果：
本发明具有简便、快捷，并且以较低的成本测量动态扭矩的特点；不易受到外界干扰；将所测参数转为扭矩时较为简单的特定。
附图说明
图1为本发明的原理示意图。
图2为遮光片示意图。
图3为本发明结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
参见图1、图2，选择一根刚度适中的弹性轴1，在弹性轴1的两端分别固定左遮光片5与右遮光片2，两个遮光片的相同位置留有一左透光缝隙8与右透光缝隙9，每一个遮光片上方布置左光电导管4与右光电导管3。
参见图3，一种动态扭矩测量装置，包括弹性轴1，所述的弹性轴1两侧设置有左遮光片5与右遮光片2，左遮光片5与右遮光片2两端分别通过联轴器连接电机输出端与接负载端；
所述的左遮光片5与右遮光片2的下半部分分别设置在左光电导管4与右光电导管3中；
所述的左光电导管4与右光电导管3的对应位置上设置有左透光缝隙8与右透光缝隙9；
所述的左光电导管4与右光电导管3与单片机运算控制器6的信号输入端相连；单片机运算控制器6的信号输出端连接8位数码管7。
本发明的工作原理：
将弹性轴1左右两端分别用联轴器和电机输出轴及负载相连；启动电机后，弹性轴1带动固定在其上的左遮光片5与右遮光片2以相同的转速旋转。
待弹性轴1转速稳定后启动本装置，初始化单片机运算控制器6，设置弹性轴1的长度L、直径d及切变模量G等参数，开启单片机运算控制器6的外部中断；当左遮光片5的左透光缝隙8与右透光缝隙9旋转至左光电导管4处，由于光线可以投射，使左光电导管4导通，输出信号由高电平变为低电平，同时，该信号触发单片机的外部中断，定时器T0启动定时；
当左遮光片5的左透光缝隙8与右透光缝隙9第二次旋转至左光电导管4处并触发单片机的外部中断时，定时器T0停止定时，定时器T1启动定时，关闭外部中断，开启另一外部中断；此时定时器T0的计时即为Δt；
定时器T1启动后，右遮光片2的右透光缝隙9旋转至右光电导管3处，右光电导管3导通，触发单片机运算控制器6的另一外部中断，定时器T1停止计时，关闭另一外部中断；此时定时器T1的计时即为Δt'。
单片机运算控制器6根据得到的和，依据前述公式分别计算出转速n、扭转角和扭矩T，并将其通过8位数码管进行显示。

Claims (2)

1.一种动态扭矩测量装置，包括弹性轴(1)，其特征在于，所述的弹性轴(1)两侧设置有左遮光片(5)与右遮光片(2)，左遮光片(5)与右遮光片(2)两端分别通过联轴器连接电机输出端与接负载端；
所述的左遮光片(5)与右遮光片(2)的下半部分分别设置在左光电导管(4)与右光电导管(3)中；
所述的左光电导管(4)与右光电导管(3)的对应位置上设置有左透光缝隙(8)与右透光缝隙(9)；
所述的左光电导管(4)与右光电导管(3)与单片机运算控制器(6)的信号输入端相连；单片机运算控制器(6)的信号输出端连接8位数码管(7)。
2.基于权利要求1所述的一种动态扭矩测量装置的使用方法；其特征在于；
当需要进行扭矩测量时，分别将弹性轴(1)的两端与电机主轴和负载通过联轴器相连；电机旋转带动弹性轴(1)旋转，弹性轴(1)带动左遮光片(5)与右遮光片(2)以相同的转速旋转，由于左遮光片(5)与右遮光片(2)上左透光缝隙(8)与右透光缝隙(9)的存在，固定在其上的左光电导管(4)与右光电导管(3)被周期性导通，且此周期即为弹性轴(1)的旋转周期，利用单片机运算控制器(6)测量同一组左光电导管4与右光电导管3两次导通之间的时间间隔Δt，即可得到弹性轴1的转速n
弹性轴(1)在旋转时，由于扭矩的作用将会发生扭转变形，轴两端的左光电导管(4)与右光电导管(3)导通有一个时间差，利用单片机运算控制器(6)测量该时间差Δt'，即可计算出扭转角
最后，由公式计算出扭矩T。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU877370A2 (ru) * 1979-11-30 1981-10-30 за вители ),, I (.. (,--:,:. Фотоэлектрическое устройство дл измерени крут щего момента
CN102135460A (zh) * 2011-01-17 2011-07-27 武汉理工大学 光电非接触式转动轴扭矩和功率测量装置
CN103383293A (zh) * 2013-06-14 2013-11-06 西安工程大学 光电式力矩测量装置及测量方法
CN105841865A (zh) * 2016-05-11 2016-08-10 中国人民解放军装甲兵技术学院 一种重载车辆传动轴扭矩检测装置及误差校正方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU877370A2 (ru) * 1979-11-30 1981-10-30 за вители ),, I (.. (,--:,:. Фотоэлектрическое устройство дл измерени крут щего момента
CN102135460A (zh) * 2011-01-17 2011-07-27 武汉理工大学 光电非接触式转动轴扭矩和功率测量装置
CN103383293A (zh) * 2013-06-14 2013-11-06 西安工程大学 光电式力矩测量装置及测量方法
CN105841865A (zh) * 2016-05-11 2016-08-10 中国人民解放军装甲兵技术学院 一种重载车辆传动轴扭矩检测装置及误差校正方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
候培国等: "基于FPGA的电机动态扭矩测量方法研究", 《传感技术学报》 *
弓洪玮等: "基于DSP 和FPGA 的光电式动态扭矩测量系统", 《仪表技术与传感器》 *

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