CN202748182U - 一种扭矩测量装置 - Google Patents

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杨文志
苏凤岐
任学平
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Abstract

本实用新型涉及一种扭矩测量装置，属于机械仪表领域。本实用新型底座上对称设有螺纹通孔，底座上设有测量载体，测量载体包括：弹性梁，弹性梁上设有四个电阻应变片形成电桥，弹性梁两端对称设有固定体，固定体的表面设有凹槽和螺栓孔，凹槽内分别放置有电池、单片机及无线发射模块，电池电压经稳压后分别与单片机的供电及弹性梁上电桥的供电连接，单片机输入端与弹性梁电桥的输出端连接，单片机输出端与无线发射模块输入端连接，底座上螺纹通孔与测量载体上螺栓通孔相对应，通过螺栓螺母连接在一起。本实用新型安装方便，不需要拆卸现场接轴或联轴器，提高了扭矩测量精度。

Description

一种扭矩测量装置
技术领域
本实用新型涉及一种扭矩测量装置，属于机械仪表领域。 
背景技术
扭矩是旋转机械传动轴的重要工作参数，扭矩测量已经成为机械量测量中一个重要组成部分。扭矩幅值的大小、变化规律是反映设备负荷的一项重要指标，同时也是传动轴受力状况、安全程度以及使用寿命的度量。因此在大型、重载等旋转机械中扭矩测量非常重要，对于加强设备监测、保障设备安全运行、提高传动轴使用寿命具有重要意义。长期以来，许多场合下，测量扭矩是一项费时、费力的工作，难以进行长期测量。 
现有的扭矩测量有三种方法：1)在连接轴的法兰处串接一个扭矩传感器，虽然这类扭矩传感器规格齐全，比较成熟。但这种测量局限性大，大多数情况下，被测轴不具有这样的安装条件。2)通过压磁、压电等物理效应测量轴变形时的扭转角，间接计算扭矩。该方法在现场使用极少，不太成熟；3)在传动轴表面上直接粘贴电阻应变片组成电桥，应变片轴线与被测轴轴线为45°、135°，测量扭转变形时轴的主应力大小。这种测量方法在短期扭矩测量以及大型机械设备传动轴中使用较多，存在以下缺点：①应变片粘贴质量受现场环境、条件影响较大；②粘贴应变片占用时间长，粘贴质量不好控制，带来测量误差；③现场条件无法标定扭矩与电桥输出大小的关系，一般以应变片粘贴理想状态做为扭矩的标定系数，扭矩测量误差较大；④只适合短期扭矩测量。 
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种安装方便，连续供电、测量准确的一种扭矩测量装置。 
技术解决方案： 
本实用新型包括：变压器原边线圈、变压器副边线圈、底座，其特征在于，底座上对称设有螺纹通孔，底座上设有测量载体，测量载体包括：弹性梁，弹性梁为弧形梁，弹性梁上设有四个电阻应变片形成电桥，弹性梁一端为固定块，另一端为固定体，固定块和固定体设有螺栓通孔，固定体的表面设有凹槽，凹槽内设有单片机及无线发射模块，高频振荡电源连接到变压器原边线圈、变压器副边线圈感应电压经检波、滤波、稳压后分别连接到单片机和弹性梁电桥的供电端，单片机输入端与弹性梁电桥的输出端连接，单片机输出端与无线发射模块输入端连接，底座上螺纹通孔与测量载体上螺栓通孔相对应，通过螺栓螺母连接在一起。 
所述底座底表面为为弧形面，弧形面曲率与被测量轴曲率相等。 
所述弹性梁为弧形梁，弧形面曲率与被测量轴曲率相等。 
本实用新型安装方便，不需要拆卸现场接轴或联轴器，连续供电，实现对扭矩的长期测量。 
附图说明
图1为本实用新型结构示意图； 
图2为图1的局部放大图； 
图3为图1的左视图； 
图4为底座结构示意图； 
图5为图4的左视图； 
图6为测量载体结构示意图； 
图7为图6的左视图； 
图8为本实用新型原理框图。 
具体实施方式
本实用新型底座1底表面为弧形面，弧形面曲率与被测量轴曲率相等，底座1上对称设有螺纹通孔2，底座1上设有测量载体3，测量载体3包括：弹性梁4，弹性梁4为弧形梁结构，弧形面曲率与被测量轴曲率相等，弹性梁4一端为固定块5，另一端为固定体6，固定体6的表面设有凹槽7，固定体6设有螺栓孔8，凹槽7内设有单片机9和无线发射模块10，高频振荡电源连接到变压器原边线圈14、变压器副边线圈15感应电压经检波、滤波、稳压后分别连接到单片机9电源端和弹性梁4电桥电源端连接，单片机9输入端与弹性梁4电桥的输出端连接，单片机9输出端与无线发射模块10输入端连接，固定块5上设有螺栓孔11，底座1与固定块5和固定体6通过螺栓16、垫片17、螺母18牢固连接在一起。 
本实用新型分别将两螺栓从底座1弧形面的两螺纹孔2完全旋入，安装时将底座1有弧形面一侧固定在被测轴表面，两螺栓中心连线与被测轴轴线平行，底座1与被测轴接触处的四周进行围焊。焊好后将测量载体3与底座1装配，用螺栓16、垫片17和螺母18紧紧固定。 
检测时，高频振荡电源供电，若被测轴产生扭矩则传递给弹性梁4，使弹性梁4产生弹性变形，弹性梁4上电阻应变片将该弹性变形转换成电阻的变化，通过电桥电路进一步转变为电压输出，单片机9将弹性梁4电桥的输出信号放大、A/D转换处理，再由无线发射模块10将信号发射出去。无线接收模块12接收无线发射模块10的信号并送到计算机13，在屏幕上显示被测轴扭矩幅值、波形，并进行存储。 

Claims (3)

1.一种扭矩测量装置，包括：变压器原边线圈、变压器副边线圈、底座，其特征在于，底座上对称设有螺纹通孔，底座上设有测量载体，测量载体包括：弹性梁，弹性梁为弧形梁，弹性梁上设有四个电阻应变片形成电桥，弹性梁一端为固定块，另一端为固定体，固定块和固定体设有螺栓通孔，固定体的表面设有凹槽，凹槽内设有单片机及无线发射模块，高频振荡电源连接到变压器原边线圈、变压器副边线圈感应电压经检波、滤波、稳压后分别连接到单片机和弹性梁电桥的供电端，单片机输入端与弹性梁电桥的输出端连接，单片机输出端与无线发射模块输入端连接，底座上螺纹通孔与测量载体上螺栓通孔相对应，通过螺栓螺母连接在一起。
2.根据权利要求1所述的一种扭矩测量装置，其特征在于，底座底表面为为弧形面，弧形面曲率与被测量轴曲率相等。
3.根据权利要求1所述的一种扭矩测量装置，其特征在于，弹性梁为弧形梁，弧形面曲率与被测量轴曲率相等。
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