CN113237586A - 一种控温转矩测量系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及铁路设备测试领域,提供了控温转矩测量系统,包括测试平台、被测设备、加载设备、万向联轴器、联轴器环境舱和环境舱调整装置;所述万向联轴器的中段外侧面设置有应变测量电路,所述应变测量电路包括应变电桥、信号放大电路、发射天线、温度传感器和转子电源,所述联轴器环境舱包括下舱体和与所述下舱体铰接的上舱体,所述上舱体和所述下舱体合围之后包围所述应变测量电路和所述万向联轴器的中段;所述上舱体和所述下舱体用于合围之后根据所述温度传感器的温度测量信号控制所述万向联轴器中段所处的环境温度。还提供了对应的转矩测量方法。采用联轴器环境舱,保证了联轴器弹性模量稳定,提升了转矩测量的准确性。

Description

一种控温转矩测量系统及方法
技术领域
本发明涉及铁路设备测试领域,具体而言,涉及一种控温转矩测量系统及方法。
背景技术
转矩或者转速的测量在机车车辆牵引系统中具有非常重要的作用,用于考核牵引系统的牵引和电制特性,还应用于考核驱动齿轮箱的输入输出特性。
目前国内外轨道交通行业中,大多应用的是扭转角相位差式转矩转速传感器,在传感器的两侧安装法兰盘,通过膜片万向联轴器或尼龙销与电机侧或齿轮箱侧法兰盘连接。转矩和转速信号通过线缆接出到数据采集仪。该种形式的转矩转速传感器,体积较大,由于转矩转速传感器自身是刚形体,对于安装偏移没有补偿能力,因此对中要求高,需要使用百分表或对中仪对中,安装耗时长,严重影响试验效率。
另外,在一些测量转矩过程中,由于温度偏差将会使得测量不准确。
发明内容
本发明为了解决现有技术中对机车牵引系统进行转矩测量时,安装耗时长,严重影响实验效率,由于温度偏差测量不准确的问题,提供了一种控温转矩测量系统,包括测试平台、被测设备、加载设备、两端与所述被测设备输出轴和加载设备输出轴连接的万向联轴器、联轴器环境舱和环境舱调整装置;所述被测设备、加载设备设置在所述测试平台上;所述万向联轴器的中段外侧面设置有应变测量电路,所述应变测量电路包括应变电桥、与所述应变电桥连接的信号放大电路、与所述信号放大电路连接的发射天线、与所述发射天线连接的温度传感器和设置在所述万向联轴器上的转子电源,所述转子电源用于给所述应变电桥、所述信号放大电路和所述发射天线供电;所述联轴器环境舱包括下舱体和与所述下舱体铰接的上舱体,所述下舱体上设置有用于接收所述发射天线信号的信号接收器,所述上舱体和所述下舱体合围之后包围所述应变测量电路和所述万向联轴器的中段;所述环境舱调整装置包括机械臂,所述下舱体与所述机械臂的末端固定,所述机械臂的末端还设置有用于驱动所述上舱体旋转合围或者打开的合围驱动装置;所述上舱体和所述下舱体用于合围之后根据所述温度传感器的温度测量信号控制所述万向联轴器中段所处的环境温度。
进一步地,所述上舱体包括上半环形壁和位于所述上半环形壁两侧的上侧壁,所述上侧壁上设置有上半环形孔,所述下舱体包括下半环形壁和位于所述下半环形壁两侧的下侧壁,所述下侧壁上设置有下半环形孔,所述上舱体和所述下舱体合围之后,所述上半环形孔和所述下半环形孔合围形成环形孔,所述万向联轴器的中段的两侧穿过所述环形孔。
进一步地,所述上半环形壁上内侧设置有阵列形式的进风口,所述上半环形壁上外侧设置有与各个所述进风口联通的进风接口,所述机械臂上设置有制冷器,所述制冷器的输出管道与所述进风接口连接;所述下半环形壁上内侧设置有并排的多个加热电阻丝。
进一步地,所述下半环形壁的边缘和所述下侧壁的边缘设置有密封胶圈,所述上舱体和所述下舱体合围时,所述上半环形壁的边缘和所述上侧壁的边缘与所述密封胶圈紧密接触。
进一步地,所述合围驱动装置包括与所述机械臂的末端铰接的气缸、与所述上半环形壁铰接的活塞杆,所述活塞杆被驱动相对所述气缸滑动。
进一步地,所述联轴器环境舱还包括卡和装置,所述下半环形壁的边缘设置有第一固定凸块,所述上半环形壁的边缘设置有第二固定凸块,所述卡和装置包括设置在所述下半环形壁边缘的滑轨、设置在滑轨两侧,可相对所述滑轨滑动的第一滑块和第二滑块、与所述下半环形壁固定的卡和驱动电机、与所述卡和驱动电机的输出轴连接的第一齿轮、与所述下半环形壁铰接的丝杠、设置在所述丝杠中部与所述第一齿轮啮合的第二齿轮,所述第二齿轮与所述丝杠同轴安装,并相互固定,所述丝杠上位于所述第二齿轮的两侧设置有第一螺旋槽和第二螺旋槽,所述第一螺旋槽和所述第二螺旋槽的螺旋方向相反;所述卡和装置还包括与所述第一螺旋槽配合的第一丝杠螺母和与所述第二螺旋槽配合的第二丝杠螺母,所述第一丝杠螺母与所述第一滑块固定连接,所述第二丝杠螺母与所述第二滑块固定连接;所述第一滑块和所述第二滑块被驱动沿相反的方向运动,所述第一滑块上设置有第一楔形槽,所述第二滑块上设置有第二楔形槽,所述第一滑块和所述第二滑块被驱动相互靠近时,所述第一楔形槽和所述第二楔形槽与所述第一固定凸块和所述第二固定凸块卡和。
进一步地,所述联轴器环境舱还包括与所述下半环形壁固定的充电器;所述应变测量电路还包括与所述转子电源连接的充电铜环,所述上半环形壁内侧设置有上半环状充电天线,所述下半环形壁内侧设置有下半环状充电天线,所述下半环状充电天线与所述充电器连接,所述上半环状充电天线的第一末端与所述下半环形充电天线的第一末端连接,所述上舱体和所述下舱体合围之后,所述上半环状充电天线的第二末端与下半环状充电天线的第二末端连接。
进一步地,还包括设置在所述万向联轴器中段上的磁标记、设置在所述下半环形壁内部与所述磁标记对应的磁检测传感器,所述磁检测传感器用于输出表征所述万向联轴器转速的电信号给所述信号接收器。
进一步地,还包括深度摄像头和控制器,所述万向联轴器两端设置有颜色标记,所述深度摄像头用于采集所述颜色标记的图像发送给所述控制器,所述控制器用于根据所述颜色标记的图像获取颜色标记的位置,根据颜色标记的位置计算所述万向联轴器的位姿,并根据所述万向联轴器的位姿调整所述下舱体姿态。
本发明的实施例另一方面还提供了一种使用如上述的控温转矩测量系统进行转矩测量的方法,包括如下步骤:根据万向联轴器的中段的位姿,调整所述下舱体的姿态;控制所述下舱体运动到所述万向联轴器的中段下方,控制所述上舱体和所述下舱体合围,使得所述上舱体和所述下舱体包围所述应变测量电路和所述万向联轴器的中段;控制所述被测设备和所述加载设备运转,根据温度测量信号控制所述上舱体和所述下舱体内温度;根据应变测量电路输出信号获取被测设备上输出的转矩。
本发明中的控温转矩测量系统,通过应变电桥获取到应变数据,减小了数据测量误差,经过信号放大,获取到能够表征转矩的电信号,通过发射天线发射出去,信号接收器接收信号并进行显示。本发明中,采用了联轴器环境舱,使得联轴器被侧部分和应变测量电路处于稳定的温度下,使得测量准确可靠,本发明实施例采用了无线的方式进行测量,结合万向联轴器,使得被测设备和加载设备之间的连接,对中要求低,整体质量、体积都相应减小,在进行多种被测设备切换时,效率更高,整体测试的效率得到提升。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点,附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制,在附图中:
图1为本发明一些实施例中的一种控温转矩测量系统的整体结构布局示意图;
图2为本发明一些实施例中的一种控温转矩测量系统中的应变片连接示意图;
图3为本发明一些实施例中的一种控温转矩测量系统的整体结构示意图;
图4为本发明一些实施例中的一种控温转矩测量系统的局部放大结构示意图;
图5为本发明一些实施例中的一种控温转矩测量系统的另一局部放大结构示意图;
图6为本发明一些实施例中的一种控温转矩测量系统的另一局部放大结构示意图;
图7为本发明一些实施例中的一种控温转矩测量系统的另一局部放大结构示意图;
图8为本发明一些实施例中的一种控温转矩测量系统的另一局部放大结构示意图;
图9为本发明一些实施例中的一种控温转矩测量系统的隐藏上舱体的局部放大结构示意图;
图10为本发明一些实施例中的一种控温转矩测量系统的上舱体的结构示意图;
图11为本发明一些实施例中的一种控温转矩测量方法的流程示意图;
图12为本发明一些实施例中的一种控温转矩测量系统的运行示意图(示意初始位置);
图13为本发明一些实施例中的一种控温转矩测量系统的运行示意图(示意下舱体被驱动运动在联轴器下方)。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
针对现有的机车牵引系统的转矩测试系统中,转矩转速传感器体积较大,占地空间大,对中要求高,需要使用百分表或对中仪对中,安装耗时长,严重影响试验效率的问题。本发明的实施例采用无线转矩传感器来进行转矩测量,通过在万向联轴器上安装应变片电桥,集成无线通讯技术,实现了数据的无线传输。此外,由于万向联轴器具有一定的补偿能力,将无线转矩传感器集成到万向联轴器上,被试电机与陪试电机之间可直接与万向联轴器连接,驱动齿轮箱的输入与输出端也可以直接安装集成有无线功能的转矩传感器。将安装环节减少一半,对中的要求也可适当较低,至少将安装的效率提高一倍以上。
另外,在转矩测量过程中,通过应变电桥输出的电信号并结合联轴器的弹性模量计算出对应的转矩,但是在不同的温度下联轴器的弹性模量将随之变化,采用单一的弹性模量值将造成测量不准确。本发明实施例针对联轴器设计一种便于拆卸的环境舱,节省了整体设备的占地面积,并能节省控制环境温度所消耗的能源,在连续性测量中,节省了测量时间。
具体地,如图1至图10所示,本发明提供了一种控温转矩测量系统1000,包括测试平台100、被测设备200、加载设备300、两端与所述被测设备输出轴210和加载设备输出轴310连接的万向联轴器400、联轴器环境舱500和环境舱调整装置600;所述被测设备200、加载设备300设置在所述测试平台100上;所述万向联轴器400的中段410外侧面设置有应变测量电路700,所述应变测量电路700包括应变电桥710、与所述应变电桥710连接的信号放大电路711、与所述信号放大电路711连接的发射天线712、与所述发射天线712连接的温度传感器713和设置在所述万向联轴器400上的转子电源714,所述转子电源714用于供电,例如用于给所述应变电桥710、所述信号放大电路711、温度传感器713和所述发射天线712供电;所述联轴器环境舱500包括下舱体510和与所述下舱体510铰接的上舱体520,所述下舱体510上设置有用于接收所述发射天线712的信号的信号接收器514,所述上舱体520和所述下舱体510合围之后包围所述应变测量电路700和所述万向联轴器400的中段410;所述环境舱调整装置600包括机械臂610,所述下舱体510与所述机械臂610的末端固定,所述机械臂610的末端还设置有用于驱动所述上舱体520旋转合围或者打开的合围驱动装置620;所述上舱体520和所述下舱体510用于合围之后根据所述温度传感器713的温度测量信号控制所述万向联轴器中段410所处的环境温度。
所述转子电源714中设置有电源电路和电池,电源电路用于对电池进行管理,还可进行充电进行控制。
本发明中的控温转矩测量系统1000,采用应变电桥710和无线传输技术,使得可以采用安装精度要求低的万向联轴器400连接被测设备200和加载设备300,降低了对中要求,安装过程简化,测试效率得到提升。本发明中的被测设备200可以是牵引电机,也可以是减速器,所述加载设备300可以是陪试电机,也可以是陪试电机330和陪试减速器320的组合。所述应变电桥710可以采用两个半桥的,应变片710a与万向轴的轴线方向呈45度,在万向联轴器400的轴两侧粘贴应变半桥,然后按照图2所示的接线方式对应变片电阻进行连接。使用之前,可以将应变电桥710输出的电压或者放大后的电压和标准转矩值进行标定,形成表定标,在正式实验时,通过输出的电压,可以从表定标中查询获取到对应的转矩值。所述信号放大电路711和发射天线712可以集成到集成电路盒715中,节约了布置空间。所述测试平台100上设置有“T”型槽101,所述被测设备200、加载设备300等设备可以通过“T”型槽101和螺钉进行固定。所述万向联轴器400可以采用十字万向联轴器或者球笼万向联轴器。
本发明实施例中针对联轴器的中段410设计了联轴器环境舱500和环境舱调整装置600,在安装好万向联轴器400后,根据万向联轴器400的位置和姿态,控制所述环境舱调整装置600使得联轴器环境舱500合围万向联轴器中段410,控制所述中段410所处的环境温度,例如控制在25摄氏度左右,然后开启被测设备200和加载设备300动作,温度传感器713实时采集中段410的温度,反馈给控制器900,控制器900控制联轴器环境舱500的温度。本发明实施例中的联轴器环境舱500包括上舱体520和所述下舱体510,上舱体520可被驱动相对所述下舱体510旋转,工作时,旋转合围,不工作时旋转打开,便于联轴器拆装。另外,仅针对应变测量段设置环境舱,有效节省了设备的整体空间,同时节省了控制空间的温度的能源消耗,也能更加精确快捷地控制温度,使得在连续测试测量中,整体消耗时间有效减少。所述控制器900和所述信号接收器514连接,根据应变电压/电阻数据计算获取转矩值。
发明中的控温转矩测量系统1000,还可进行转速测量,实现转矩转速同时测量,具体地,还包括设置在所述万向联轴器400上的磁标记、设置在所下舱体510上与所述磁标记对应的磁检测传感器,所述磁检测传感器用于输出表征所述万向联轴器400转速的电信号。所述万向联轴器400转动时,带动所述磁标记转动,所述磁检测传感器检测到磁信号之后输出跳变信号,跳变信号的频率即可表征转速。在一些实施例中,可以在轴上设置一个磁标记,这时跳变信号的频率即为万向联轴器400的转速,在一些实施例中,为了增加测量的精度,可以在万向联轴器400的圆周上大致均匀设置四个磁标记,这时测试人员获得跳变信号之后,根据其频率除以四,即可获得转速。
在测试时,本发明的控温转矩测量系统1000可以同时测量转矩和转速,针对被测设备200的转矩-转速曲线性能进行测试。测量在某一转速下,输出的转矩是否和曲线上的值一致,差值百分比。加载的过程如下:例如,针对1000rpm,500Nm的测试条件,可以通过加载设备300给被测设备200施加500Nm的转矩,然后控制被测设备200转速到达1000rpm,转速增加过程中,加载设备300中的陪试电机也跟随增加转速,通过加载设备300端的速度测量传感器控制加载的量,加载过程中,逐步测量被测设备的转矩和转速对应值,最后形成曲线。还可以先让被测设备200转速提高到1000rpm,然后逐步施加扭矩,直至接近500Nm,测试其转速的变化,最后形成转矩和转速对应值,形成曲线。形成曲线的过程和逐步加载的过程,可以根据测试的要求,测试人员逐步调整参数,例如变频器输出电流、电压,实现各个测试条件。
具体地,在一些实施例中,所述上舱体520包括上半环形壁521和位于所述上半环形壁521两侧的上侧壁522,所述上侧壁522上设置有上半环形孔523,所述下舱体510包括下半环形壁511和位于所述下半环形壁511两侧的下侧壁512,所述下侧壁512上设置有下半环形孔513,所述上舱体520和所述下舱体510合围之后,所述上半环形孔523和所述下半环形孔513合围形成环形孔,所述万向联轴器的中段410的两侧穿过所述环形孔。合围之后整体形成密封或者近似密封腔体。
为了进行冷却、降低温度或者加热、升高温度,所述上半环形壁521上内侧设置有阵列形式的进风口5211,所述上半环形壁521上外侧设置有与各个所述进风口联通的进风接口5212,所述机械臂610上设置有制冷器,所述制冷器的输出管道与所述进风接口5212连接;所述下半环形壁511上内侧设置有并排的多个加热电阻丝5111。通过冷却风和加热电阻丝进行温度调节,冷却风进入到内部之后,从所述环形孔的缝隙排出。
为了提升环境稳定性,所述下半环形壁511的边缘和所述下侧壁512的边缘设置有密封胶圈,所述上舱体520和所述下舱体510合围时,所述上半环形壁521的边缘和所述上侧壁522的边缘与所述密封胶圈紧密接触。合围之后,压紧密封胶圈,提升了密封性能。
所述合围驱动装置620可为采用电机驱动上舱体520旋转,也可通过齿轮减速后驱动,在一些实施例中,为了简化驱动,所述合围驱动装置620包括与所述机械臂610的末端铰接的气缸621、与所述上半环形壁521铰接的活塞杆622,所述活塞杆622被驱动相对所述气缸621滑动。通过驱动所述活塞杆622滑动,实现驱动所述上半环形壁521翻转的功能。
为了保证密封稳定性,所述联轴器环境舱500还包括卡和装置530,所述下半环形壁511的边缘设置有第一固定凸块5112,所述上半环形壁521的边缘设置有第二固定凸块5213,所述卡和装置530包括设置在所述下半环形壁511边缘的滑轨531、设置在滑轨531两侧,可相对所述滑轨531滑动的第一滑块532和第二滑块533、与所述下半环形壁511固定的卡和驱动电机534、与所述卡和驱动电机534的输出轴连接的第一齿轮535、与所述下半环形壁511铰接的丝杠536、设置在所述丝杠536中部与所述第一齿轮535啮合的第二齿轮537,所述第二齿轮537与所述丝杠536同轴安装,并相互固定,所述丝杠536上位于所述第二齿轮537的两侧设置有第一螺旋槽和第二螺旋槽,所述第一螺旋槽和所述第二螺旋槽的螺旋方向相反;所述卡和装置530还包括与所述第一螺旋槽配合的第一丝杠螺母538和与所述第二螺旋槽配合的第二丝杠螺母539,所述第一丝杠螺母538与所述第一滑块532固定连接,所述第二丝杠螺母539与所述第二滑块533固定连接;所述第一滑块532和所述第二滑块533被驱动沿相反的方向运动,所述第一滑块532上设置有第一楔形槽5321,所述第二滑块533上设置有第二楔形槽5331,所述第一滑块532和所述第二滑块533被驱动相互靠近时,所述第一楔形槽5321和所述第二楔形槽5331与所述第一固定凸块5112和所述第二固定凸块5213卡和。卡和之后,所述下半环形壁511和所述下半环形壁521卡和密封。
本发明实施例中,为了保证所述应变测量电路700能够长时间工作,可以采用无线充电的方式进行充电,实现在工作时也能进行电能补充,具体地,所述联轴器环境舱500还包括与所述下半环形壁511固定的充电器540;所述应变测量电路700还包括与所述转子电源714连接的充电铜环716,所述上半环形壁521内侧设置有上半环状充电天线550,所述下半环形壁511内侧设置有下半环状充电天线560,所述下半环状充电天线560与所述充电器540连接,所述上半环状充电天线550的第一末端与所述下半环形充电天线560的第一末端连接,所述上舱体520和所述下舱体510合围之后,所述上半环状充电天线550的第二末端与下半环状充电天线560的第二末端连接。合围之后,所述上半环状充电天线550和下半环状充电天线560联通,组成完整的充电发射极,给所述充电铜环716进行充电。
所述充电铜环716为开口环,所述充电铜环716两端相聚1~5mm,所述充电铜环716两端与所述转子电源714连接;给所述上半环状充电天线550和下半环状充电天线560传送交流电信号。所述所述上半环状充电天线550和下半环状充电天线560产生变化的磁场,所述充电铜环716感应产生电动势,给所述转子电源714进行充电。
为了避免短路,所述充电铜环716和所述万向联轴器400之间设置有绝缘层。
本发明的一些实施例中,所述机械臂610可以采用六轴机械臂,将所述联轴器环境舱500设置在六轴机械臂的末端,使用时,根据联轴器的位置和姿态,调整末端的姿态和位置,继而将下舱体510运动到所述联轴器中段410的下方,匹配上姿态后,向上运动,使得与环形孔同轴,然后驱动上舱体520旋转,实现合围卡和。在一些实施例中,万向联轴器400的姿态通过人工输入,为了提高自动化效率,本发明实施例,采用深度摄像头采集万向联轴器40的位置和姿态,具体地,还包括深度摄像头800和控制器900,所述万向联轴器400两端设置有颜色标记420,所述深度摄像头800用于采集所述颜色标记420的图像发送给所述控制器900,所述控制器900用于根据所述颜色标记的图像获取颜色标记420的位置,根据颜色标记420的位置计算所述万向联轴器400的位姿,并根据所述万向联轴器400的位姿调整所述下舱体510姿态。控制所述机械臂610对下舱体510的姿态进行调整。
本发明实施例中的控温转矩测量系统,通过应变电桥获取到应变数据,减小了数据测量误差,经过信号放大,获取到能够表征转矩的电信号,通过发射天线发射出去,信号接收器接收信号并进行显示。本发明中,采用了无线的方式进行测量,结合万向联轴器,使得被测设备和加载设备之间的连接,对中要求低,整体质量、体积都相应减小,在进行多种被测设备切换时,效率更高,整体测试的效率得到提升。同时,采用联轴器环境舱500对联轴器测量段进行温度控制,减小了联轴器弹性模量变动,使得测量值更加准确。
本发明实施例另一方面,如图11所示,还提供了一种使用如上述的控温转矩测量系统进行转矩测量的方法,包括如下步骤:
S110、根据万向联轴器的中段的位姿,调整所述下舱体的姿态;中段的位姿,可以根据深度摄像头采集颜色标记图像之后计算获取,也可以人工测量之后计算得出。控制机械臂各个轴的角度实现姿态调整。
S120、控制所述下舱体运动到所述万向联轴器的中段下方,控制所述上舱体和所述下舱体合围,使得所述上舱体和所述下舱体包围所述应变测量电路和所述万向联轴器的中段;如图12、图13所示,所述机械臂610调整好下舱体姿态后,运动到所述万向联轴器的下方,然后驱动上舱体旋转,实现合围,在存在卡和装置的情况下,还可以对上下舱体进行卡和。
S130、控制所述被测设备和所述加载设备运转,根据温度测量信号控制所述上舱体和所述下舱体内温度;通过温度传感器采集联轴器的温度,然后控制冷却风或者加热电阻丝进行工作,实现控温。
S140、根据应变测量电路输出信号获取被测设备上输出的转矩。
本发明实施例中的转矩测量方法还包括在需要更换联轴器或者被侧设备时,打开环境舱的操作,具体包括,打开卡和装置,打开上舱体,利用机械臂驱动下舱体向下运动一段距离,然后控制机械臂驱动下舱体收回,然后拆卸联轴器,更换联轴器或者被测设备。
本发明实施例中的转矩测量方法,能够较快地进行舱体合围,实现转矩测量。
在本发明中,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上,除非另有明确的限定。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种控温转矩测量系统,其特征在于,包括测试平台、被测设备、加载设备、两端与所述被测设备输出轴和加载设备输出轴连接的万向联轴器、联轴器环境舱和环境舱调整装置;所述被测设备、加载设备设置在所述测试平台上;所述万向联轴器的中段外侧面设置有应变测量电路,所述应变测量电路包括应变电桥、与所述应变电桥连接的信号放大电路、与所述信号放大电路连接的发射天线、与所述发射天线连接的温度传感器和设置在所述万向联轴器上的转子电源,所述转子电源用于给所述应变电桥、所述信号放大电路和所述发射天线供电;所述联轴器环境舱包括下舱体和与所述下舱体铰接的上舱体,所述下舱体上设置有用于接收所述发射天线信号的信号接收器,所述上舱体和所述下舱体合围之后包围所述应变测量电路和所述万向联轴器的中段;所述环境舱调整装置包括机械臂,所述下舱体与所述机械臂的末端固定,所述机械臂的末端还设置有用于驱动所述上舱体旋转合围或者打开的合围驱动装置;所述上舱体和所述下舱体用于合围之后根据所述温度传感器的温度测量信号控制所述万向联轴器中段所处的环境温度。
2.根据权利要求1所述的控温转矩测量系统,其特征在于,所述上舱体包括上半环形壁和位于所述上半环形壁两侧的上侧壁,所述上侧壁上设置有上半环形孔,所述下舱体包括下半环形壁和位于所述下半环形壁两侧的下侧壁,所述下侧壁上设置有下半环形孔,所述上舱体和所述下舱体合围之后,所述上半环形孔和所述下半环形孔合围形成环形孔,所述万向联轴器的中段的两侧穿过所述环形孔。
3.根据权利要求2所述的控温转矩测量系统,其特征在于,所述上半环形壁上内侧设置有阵列形式的进风口,所述上半环形壁上外侧设置有与各个所述进风口联通的进风接口,所述机械臂上设置有制冷器,所述制冷器的输出管道与所述进风接口连接;所述下半环形壁上内侧设置有并排的多个加热电阻丝。
4.根据权利要求2所述的控温转矩测量系统,其特征在于,所述下半环形壁的边缘和所述下侧壁的边缘设置有密封胶圈,所述上舱体和所述下舱体合围时,所述上半环形壁的边缘和所述上侧壁的边缘与所述密封胶圈紧密接触。
5.根据权利要求2所述的控温转矩测量系统,其特征在于,所述合围驱动装置包括与所述机械臂的末端铰接的气缸、与所述上半环形壁铰接的活塞杆,所述活塞杆被驱动相对所述气缸滑动。
6.根据权利要求5所述的控温转矩测量系统,其特征在于,所述联轴器环境舱还包括卡和装置,所述下半环形壁的边缘设置有第一固定凸块,所述上半环形壁的边缘设置有第二固定凸块,所述卡和装置包括设置在所述下半环形壁边缘的滑轨、与所述下半环形壁固定的卡和驱动电机、与所述卡和驱动电机的输出轴连接的第一齿轮、与所述下半环形壁铰接的丝杠、设置在所述丝杠中部与所述第一齿轮啮合的第二齿轮、设置在滑轨两侧,可相对所述滑轨滑动的第一滑块和第二滑块,所述第二齿轮与所述丝杠同轴安装,并相互固定,所述丝杠上位于所述第二齿轮的两侧设置有第一螺旋槽和第二螺旋槽,所述第一螺旋槽和所述第二螺旋槽的螺旋方向相反;所述卡和装置还包括与所述第一螺旋槽配合的第一丝杠螺母和与所述第二螺旋槽配合的第二丝杠螺母,所述第一丝杠螺母与所述第一滑块固定连接,所述第二丝杠螺母与所述第二滑块固定连接;所述第一滑块和所述第二滑块被驱动沿相反的方向运动,所述第一滑块上设置有第一楔形槽,所述第二滑块上设置有第二楔形槽,所述第一滑块和所述第二滑块被驱动相互靠近时,所述第一楔形槽和所述第二楔形槽与所述第一固定凸块和所述第二固定凸块卡和。
7.根据权利要求2所述的控温转矩测量系统,其特征在于,所述联轴器环境舱还包括与所述下半环形壁固定的充电器;所述应变测量电路还包括与所述转子电源连接的充电铜环,所述上半环形壁内侧设置有上半环状充电天线,所述下半环形壁内侧设置有下半环状充电天线,所述下半环状充电天线与所述充电器连接,所述上半环状充电天线的第一末端与所述下半环形充电天线的第一末端连接,所述上舱体和所述下舱体合围之后,所述上半环状充电天线的第二末端与下半环状充电天线的第二末端连接。
8.根据权利要求2所述的控温转矩测量系统,其特征在于,还包括设置在所述万向联轴器中段上的磁标记、设置在所述下半环形壁内部与所述磁标记对应的磁检测传感器,所述磁检测传感器用于输出表征所述万向联轴器转速的电信号给所述信号接收器。
9.根据权利要求1所述的控温转矩测量系统,其特征在于,还包括深度摄像头和控制器,所述万向联轴器两端设置有颜色标记,所述深度摄像头用于采集所述颜色标记的图像发送给所述控制器,所述控制器用于根据所述颜色标记的图像获取颜色标记的位置,根据颜色标记的位置计算所述万向联轴器的位姿,并根据所述万向联轴器的位姿调整所述下舱体姿态。
10.一种使用如权利要求1~9任一所述的控温转矩测量系统进行转矩测量的方法,其特征在于,包括如下步骤:根据万向联轴器的中段的位姿,调整所述下舱体的姿态;控制所述下舱体运动到所述万向联轴器的中段下方,控制所述上舱体和所述下舱体合围,使得所述上舱体和所述下舱体包围所述应变测量电路和所述万向联轴器的中段;控制所述被测设备和所述加载设备运转,根据温度测量信号控制所述上舱体和所述下舱体内温度;根据应变测量电路输出信号获取被测设备上输出的转矩。
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