JPS61178628A - 軸馬力計 - Google Patents
軸馬力計Info
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- JPS61178628A JPS61178628A JP2049385A JP2049385A JPS61178628A JP S61178628 A JPS61178628 A JP S61178628A JP 2049385 A JP2049385 A JP 2049385A JP 2049385 A JP2049385 A JP 2049385A JP S61178628 A JPS61178628 A JP S61178628A
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- phase difference
- detection signal
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
- G01L3/02—Rotary-transmission dynamometers
- G01L3/04—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
- G01L3/10—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating
- G01L3/109—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving measuring phase difference of two signals or pulse trains
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
- G01L3/24—Devices for determining the value of power, e.g. by measuring and simultaneously multiplying the values of torque and revolutions per unit of time, by multiplying the values of tractive or propulsive force and velocity
- G01L3/242—Devices for determining the value of power, e.g. by measuring and simultaneously multiplying the values of torque and revolutions per unit of time, by multiplying the values of tractive or propulsive force and velocity by measuring and simultaneously multiplying torque and velocity
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Testing Of Balance (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は動力を伝達する軸のねじれ量から軸馬力を測
定する軸馬力計の改良に関する。
定する軸馬力計の改良に関する。
第１２図に従来の軸馬力計の構成を示す。
図において軸６１は例えば船舶の推進軸であり、端部Ａ
がエンジンなどの駆動源に、端部Ｂがプロペラなどの負
荷に結合されている。動力を伝達するために軸を回転さ
せると、軸はトルクによってねじれを生じ、そのねじれ
量は伝達されるトルクに比例する。−刃軸が伝達するエ
ネルギーである軸馬力Ｐはねじれ量と回転数の積に比例
し、（１）式によって算出されることが知られている。
がエンジンなどの駆動源に、端部Ｂがプロペラなどの負
荷に結合されている。動力を伝達するために軸を回転さ
せると、軸はトルクによってねじれを生じ、そのねじれ
量は伝達されるトルクに比例する。−刃軸が伝達するエ
ネルギーである軸馬力Ｐはねじれ量と回転数の積に比例
し、（１）式によって算出されることが知られている。
ここにＮは軸の回転数（ｒｐｍ） 、には軸の材質など
によってきまる剛性率、Ｄは軸径（ｃＩＩＬ）、Ｌはね
じれ量を測定する距１１１ｉ （ｃＩＩＬ）、δは軸の
外周上でのねじれｔ （ｃＩＩＬ）である。（１）式に
示すように軸が定まれば軸馬力は回転数Ｎとねじれ量δ
の積に比例する。
によってきまる剛性率、Ｄは軸径（ｃＩＩＬ）、Ｌはね
じれ量を測定する距１１１ｉ （ｃＩＩＬ）、δは軸の
外周上でのねじれｔ （ｃＩＩＬ）である。（１）式に
示すように軸が定まれば軸馬力は回転数Ｎとねじれ量δ
の積に比例する。
このねじｎ量を測定するために第９図に示す両車状の外
形を有する歯環５２ 、５８を一定の距離りをへだでて
１１１１５１に囲碁に配置し、歯環５２ 、５８の外周
に近接して上記歯車状の部分を検出するための検出器５
５ 、５６を設置しである。検出器５５．５６は例えば
近接スイッチであり、歯環５２ 、５Ｂが回転するとき
第１０図に示す波形の検出信号を出力する。検出器５５
、５６の出力波形はそれぞれ第１０図（ａ） 、 （
ｂ）に示すように、歯環５２ 、５８のそれぞれの取付
位置のずれおよび検出器５５ 、５６の取付位置のずれ
などの要因によりθで示す位相差が生じる。軸にねじれ
が生じると、第１１図に示すように検出器５５ 、５６
の出力信号の位相差θはねじれ量δに対応するΔθだけ
増加しθ十Δθとなる。上記位相差の増加分Δθにもと
づいてねじれ凰δを制御盤６７において算出し、かつ（
１）式に示す演算を行なわせることによって軸馬力Ｐを
算出し、表示器５８に表示していた。このような従来の
装置では、軸のねじれかない低速回転時の位相差θを知
る手段として、（１）歯環と検出器側に精密スケールを
設けて１００分の１ ｘｘ程度の精度で機械的に位相差
を読取る方法、（２）軸馬力検出用の検出器の他に低速
時の変位を検出する検出器及び増幅器を設ける方法があ
るが、（１）の方法においては測定者により読取りの誤
差が生じ、また挾い船底での作業のため通常２人の熟練
技術者がその作業に２日を要する。また（２）の方法で
は低速用の検出器の位置調整に高い精度を要し、また検
出器及び増幅器の特性のバラツキにより誤差が生じる。
形を有する歯環５２ 、５８を一定の距離りをへだでて
１１１１５１に囲碁に配置し、歯環５２ 、５８の外周
に近接して上記歯車状の部分を検出するための検出器５
５ 、５６を設置しである。検出器５５．５６は例えば
近接スイッチであり、歯環５２ 、５Ｂが回転するとき
第１０図に示す波形の検出信号を出力する。検出器５５
、５６の出力波形はそれぞれ第１０図（ａ） 、 （
ｂ）に示すように、歯環５２ 、５８のそれぞれの取付
位置のずれおよび検出器５５ 、５６の取付位置のずれ
などの要因によりθで示す位相差が生じる。軸にねじれ
が生じると、第１１図に示すように検出器５５ 、５６
の出力信号の位相差θはねじれ量δに対応するΔθだけ
増加しθ十Δθとなる。上記位相差の増加分Δθにもと
づいてねじれ凰δを制御盤６７において算出し、かつ（
１）式に示す演算を行なわせることによって軸馬力Ｐを
算出し、表示器５８に表示していた。このような従来の
装置では、軸のねじれかない低速回転時の位相差θを知
る手段として、（１）歯環と検出器側に精密スケールを
設けて１００分の１ ｘｘ程度の精度で機械的に位相差
を読取る方法、（２）軸馬力検出用の検出器の他に低速
時の変位を検出する検出器及び増幅器を設ける方法があ
るが、（１）の方法においては測定者により読取りの誤
差が生じ、また挾い船底での作業のため通常２人の熟練
技術者がその作業に２日を要する。また（２）の方法で
は低速用の検出器の位置調整に高い精度を要し、また検
出器及び増幅器の特性のバラツキにより誤差が生じる。
軸５１のねじれ量は例えば検出器ｄＬが１ｍ程度のとき
最大トルクを付加した場合でも約１目であり、ねじｎ量
を１％の精度で測定するためには０．０１１１ｍの分解
能でねじｎ量を検出する必要がある。
最大トルクを付加した場合でも約１目であり、ねじｎ量
を１％の精度で測定するためには０．０１１１ｍの分解
能でねじｎ量を検出する必要がある。
このような精度を維持するために、検出器５５ 、５６
を取付けるための台５４を特殊な構造にしたり、歯環の
形状を特殊なものにしたものがあったがコスト面で高価
であった。また脱時的な変化や積荷の影響による船体の
歪みによって検出器５５ 、５６の位置関係にずれが生
じた場合に元にもどすための調整及び横風器を交換した
場合に検出器５５ 、５６の位置関係を交換前と全く同
等にするための調整には尋問の技術者を要していた。ま
た軸に歯環を取付ける際に回転軸芯と歯環との間にわず
かでも偏１℃゛があると回転に伴い検出器と歯環との距
離が変動して出力信号の位相ずれ等を生じて正確な測定
ができず、このような偏、（・を調整するために尋問の
技術者による繁雑かつ長時間（例は２人で２０時間）の
作業を要していた。
を取付けるための台５４を特殊な構造にしたり、歯環の
形状を特殊なものにしたものがあったがコスト面で高価
であった。また脱時的な変化や積荷の影響による船体の
歪みによって検出器５５ 、５６の位置関係にずれが生
じた場合に元にもどすための調整及び横風器を交換した
場合に検出器５５ 、５６の位置関係を交換前と全く同
等にするための調整には尋問の技術者を要していた。ま
た軸に歯環を取付ける際に回転軸芯と歯環との間にわず
かでも偏１℃゛があると回転に伴い検出器と歯環との距
離が変動して出力信号の位相ずれ等を生じて正確な測定
ができず、このような偏、（・を調整するために尋問の
技術者による繁雑かつ長時間（例は２人で２０時間）の
作業を要していた。
この発明の軸馬力計は悄のねじ４”Ｌ ｍを検出するた
めに軸に所定の距離を隔てて第１及び第２の歯環を固定
し、それぞれの歯環を検出するための第１及び第２の検
出器を設け、上記第１及び第２の一環に対する第１及び
第２の検出器の位置の相互関係のずれによって、軸がね
じれのない状態で回転している場合に、第１及び第２の
検出器の検出信号の第１の位相差をメモリに記憶させ、
軸にねじれが生じた場合の検出信号の第２の位相差と上
記第１の位相差との演算により、ねじれによる変化分を
算出し、この変化分にもとづいて軸馬力を算出する。
めに軸に所定の距離を隔てて第１及び第２の歯環を固定
し、それぞれの歯環を検出するための第１及び第２の検
出器を設け、上記第１及び第２の一環に対する第１及び
第２の検出器の位置の相互関係のずれによって、軸がね
じれのない状態で回転している場合に、第１及び第２の
検出器の検出信号の第１の位相差をメモリに記憶させ、
軸にねじれが生じた場合の検出信号の第２の位相差と上
記第１の位相差との演算により、ねじれによる変化分を
算出し、この変化分にもとづいて軸馬力を算出する。
第１及び第２の検出器が検出する軸にねじれを生じてい
ないときの第１の位相差をメモリに記憶させておき、軸
がねじれを生じて回転している場合に検出された第２の
位相差と第１の位相との差を算出することによって、軸
のねじれに起因する位相差の変化分のみを検出すること
ができる。第１の位相差は軸の回転を低速回転して軸の
ねじれを生じない場合の値を検出して上記メモリの＝ｒ
＝ｎ内容を更新することにより、第１及び第２の検出器
の相互位置のずれが変化した場合にも軸のねじれの正し
い値を検出できる。
ないときの第１の位相差をメモリに記憶させておき、軸
がねじれを生じて回転している場合に検出された第２の
位相差と第１の位相との差を算出することによって、軸
のねじれに起因する位相差の変化分のみを検出すること
ができる。第１の位相差は軸の回転を低速回転して軸の
ねじれを生じない場合の値を検出して上記メモリの＝ｒ
＝ｎ内容を更新することにより、第１及び第２の検出器
の相互位置のずれが変化した場合にも軸のねじれの正し
い値を検出できる。
第１図にこの発明の軸馬力計の第１の実施例の構成を示
す。軸５１には所定の間隔りで歯環５２ 、５８が固定
されている。歯環５２ 、５ｇは第９図に示すように歯
車状の外周部を有している。検出器５５ 、５６はと記
崗環５２ 、５８のそれぞれの外周に近接して配置され
ている。検出器５５ 、５６は例えば近接スイッチであ
り、歯環５２ 、５８の外周の山部を検出して電気信号
を出力する。検出器５５ 、５６の出力信号は演算装置
１に入力され、演算装置１内の出力手段としての波形整
形回路（図示省略）によって矩形波に整形される。表示
器２は演算装置１の演算結果である軸馬力を表示する。
す。軸５１には所定の間隔りで歯環５２ 、５８が固定
されている。歯環５２ 、５ｇは第９図に示すように歯
車状の外周部を有している。検出器５５ 、５６はと記
崗環５２ 、５８のそれぞれの外周に近接して配置され
ている。検出器５５ 、５６は例えば近接スイッチであ
り、歯環５２ 、５８の外周の山部を検出して電気信号
を出力する。検出器５５ 、５６の出力信号は演算装置
１に入力され、演算装置１内の出力手段としての波形整
形回路（図示省略）によって矩形波に整形される。表示
器２は演算装置１の演算結果である軸馬力を表示する。
次にこの実施例の動作を説明する。軸６１は例えば船舶
の主機関の推進軸でありＡ端がエンジンに、Ｂ端がプロ
ペラに結合されている。軸がほとんどねじれを生じない
程度の低トルクで回転する場合の検出器５５ 、５６の
それぞれの検出信号の波形を第２図（ａ） 、 （ｂ）
に示す。図において（ａ） 、 （ｂ）波形の間の相差
θｔは検出器５５ 、５６の取付の相互の位置ずれによ
って生じる。次に軸にトルクがかかりねじれが生じた場
合の検出器５５ 、５６の検出信号波形をそれぞれ第８
図（ａ） 、 （ｂ）に示す。図において軸のねじれに
よって位相差は（θｔ＋Δθ）になったことお示してい
る。第２図に示す軸にねじれのない場合の検出器５５の
検出信号の立上り１０から検出器６６の検出信号の立下
り１２までの位相差を０１とし、検出器５５の検出信号
の立下り１１から検出器６６の検出信号の立上り１８ま
での位相差を０２とすると演算装置１によって０１とθ
、の和を求める（２）式に示す演算を行う。
の主機関の推進軸でありＡ端がエンジンに、Ｂ端がプロ
ペラに結合されている。軸がほとんどねじれを生じない
程度の低トルクで回転する場合の検出器５５ 、５６の
それぞれの検出信号の波形を第２図（ａ） 、 （ｂ）
に示す。図において（ａ） 、 （ｂ）波形の間の相差
θｔは検出器５５ 、５６の取付の相互の位置ずれによ
って生じる。次に軸にトルクがかかりねじれが生じた場
合の検出器５５ 、５６の検出信号波形をそれぞれ第８
図（ａ） 、 （ｂ）に示す。図において軸のねじれに
よって位相差は（θｔ＋Δθ）になったことお示してい
る。第２図に示す軸にねじれのない場合の検出器５５の
検出信号の立上り１０から検出器６６の検出信号の立下
り１２までの位相差を０１とし、検出器５５の検出信号
の立下り１１から検出器６６の検出信号の立上り１８ま
での位相差を０２とすると演算装置１によって０１とθ
、の和を求める（２）式に示す演算を行う。
θ、十θ２ ・・・・・・・・・ （２）（２）式
により算出ｃ！ｎる数値は演算装置１のメモリ（図示省
略）に記憶される。
により算出ｃ！ｎる数値は演算装置１のメモリ（図示省
略）に記憶される。
次に第８図に示すように軸にねじれが生じた場合の検出
器６５の検出信号の立上り１５から検出器６６の検出信
号の立下り１７までの位相差は（θ１＋Δθ）、検出器
５５の検出信号の立下り１６から検出器５６の検出信号
の立上り１８までの位相差は（θ２＋Δθ）となる。
器６５の検出信号の立上り１５から検出器６６の検出信
号の立下り１７までの位相差は（θ１＋Δθ）、検出器
５５の検出信号の立下り１６から検出器５６の検出信号
の立上り１８までの位相差は（θ２＋Δθ）となる。
演算装置１は位相差（θ、＋Δθ）と（θ２＋Δθ）と
の和を求める（３）式に示す演算も行う。
の和を求める（３）式に示す演算も行う。
（θ１＋Δθ）＋（θ２＋Δθ）＝θ、＋０２＋２Δθ
・・・・・・・・・ （３）。
・・・・・・・・・ （３）。
次に（３）式と（２）式の差が算出さｎる。その結果を
（４）式に示す。
（４）式に示す。
（θ１＋０２＋２Δθ）−（θ１＋θ２）＝２Δθ ・
・・・・・・・・ （４）。
・・・・・・・・ （４）。
このようにして軸のねじれによる検出器５５ 、５６の
検出信号の位相差の変化分Δθを求めることができる。
検出信号の位相差の変化分Δθを求めることができる。
従って軸のねじれｉＪは上記Δθの値から（５）式に示
す演算により算出することができる。
す演算により算出することができる。
ここにＭは歯環＠クーの歯のピッチ（ｃｒ／Ｌ）である
。
。
軸馬力Ｐは軸のねじれ量δと回転数Ｎの積に比例する〔
従来の技術〕の項に記載した（１）式に（５）式を代入
することによって得られる（６）式によって求めること
ができる。
従来の技術〕の項に記載した（１）式に（５）式を代入
することによって得られる（６）式によって求めること
ができる。
演算装置１は上記（２） 、 （３） 、 （４） 、
（６）及び（６）式に示す演算を順次行いその結果で
ある軸馬力Ｐの値を表示器２に表示させる。（２）式に
より算出される値は例えば船舶の場合には、エンジンを
停止するたびに軸がほとんどねじれを生じない程度の低
トルクで軸を回転させて前記の位相基θｌ、θ１を検出
して（２）式に示す値を算出する。この算出された値に
よって演算装置ｉ１１内のメモリ（図示省略）に記憶さ
れている旧来の値を随時更新する。したがって検出器５
５ 、５６の取付位置の相互のずれが、台５４の経時的
な寸法変化や積荷の影響による船体の歪などにより変化
して、第２図に示す位相差θｔが変化した場合において
も、（４）式に示す演算によって位相差θ【を含む値で
ある位相差θ１．θ、は消去されるのでねじれ量の検出
結果には無関係になる。上記取付位置のずれの最大許容
値については例えば歯環の歯のピッチが２００であり、
軸のねじれ量の最大値が２畦の場合について第４図Ａに
示す。図において検出器５５の検出信号Ｓｌ ｉこ対し
て、検出器５６の検出信号の位相が遅ｔＬでいる場合に
はＳ２に示すように、ずれの許容値は８絹となる。また
検出器５６の検出信号の位相が進んでいる場合において
も弔４図Ａの波形Ｓ８に示すようにずれの許容値は８目
となる。従って検出器６５に対する検出器５６の相互の
位置関係のずれの最大許容値はプラスマイナス８冨鳳と
なる。また２個の歯環のうち片方の歯環の軸に対する取
付けに偏心が存在する場合について第４図Ｂに示す。１
図において偏心のない歯環の検出信号の波形をＥ２に示
す。偏心のある歯環の検出信号の波形Ｅ１は、偏心のた
めに検出波形のデユティ比が図に示すように変化してい
る。図における波形Ｅ１の立上り２１から波形Ｅ２の立
下り２８までの位相差θ、は、点線で示す偏心のない場
合の位相差り、と偏心による増加分Δθ、の和となる。
（６）及び（６）式に示す演算を順次行いその結果で
ある軸馬力Ｐの値を表示器２に表示させる。（２）式に
より算出される値は例えば船舶の場合には、エンジンを
停止するたびに軸がほとんどねじれを生じない程度の低
トルクで軸を回転させて前記の位相基θｌ、θ１を検出
して（２）式に示す値を算出する。この算出された値に
よって演算装置ｉ１１内のメモリ（図示省略）に記憶さ
れている旧来の値を随時更新する。したがって検出器５
５ 、５６の取付位置の相互のずれが、台５４の経時的
な寸法変化や積荷の影響による船体の歪などにより変化
して、第２図に示す位相差θｔが変化した場合において
も、（４）式に示す演算によって位相差θ【を含む値で
ある位相差θ１．θ、は消去されるのでねじれ量の検出
結果には無関係になる。上記取付位置のずれの最大許容
値については例えば歯環の歯のピッチが２００であり、
軸のねじれ量の最大値が２畦の場合について第４図Ａに
示す。図において検出器５５の検出信号Ｓｌ ｉこ対し
て、検出器５６の検出信号の位相が遅ｔＬでいる場合に
はＳ２に示すように、ずれの許容値は８絹となる。また
検出器５６の検出信号の位相が進んでいる場合において
も弔４図Ａの波形Ｓ８に示すようにずれの許容値は８目
となる。従って検出器６５に対する検出器５６の相互の
位置関係のずれの最大許容値はプラスマイナス８冨鳳と
なる。また２個の歯環のうち片方の歯環の軸に対する取
付けに偏心が存在する場合について第４図Ｂに示す。１
図において偏心のない歯環の検出信号の波形をＥ２に示
す。偏心のある歯環の検出信号の波形Ｅ１は、偏心のた
めに検出波形のデユティ比が図に示すように変化してい
る。図における波形Ｅ１の立上り２１から波形Ｅ２の立
下り２８までの位相差θ、は、点線で示す偏心のない場
合の位相差り、と偏心による増加分Δθ、の和となる。
また波形Ｅ１の立下り２２から波形Ｅ２の立上り２４ま
での位相差θ４は同様にして点線で示す偏心のない場合
の位相差θ２と偏心による増加分Δθ４との差になる。
での位相差θ４は同様にして点線で示す偏心のない場合
の位相差θ２と偏心による増加分Δθ４との差になる。
上記の演算は次に示す（８） 、 （９）式で表さｌし
る。
る。
θ３＝θ１＋Δθ３ ・・・・・・・・・ （８
）。
）。
θ４＝θ２−Δθ４ ・・・・・・・・・ （９
）。
）。
ここにΔθ３与Δθ４とできるので、（８） 、 （９
）式に前記（２）式に示す演算を適用して和を求めると
０１式に示すようになり偏＆・のない場合と同様になる
。
）式に前記（２）式に示す演算を適用して和を求めると
０１式に示すようになり偏＆・のない場合と同様になる
。
θ３＋θ４＝θ１＋θ２ ・・・・・・・・・ α
Ｑ０上記説明では第４図ＢのＥ２で示す信号を検出する
歯環には偏・も゛がないと仮定したが、両方の歯環に偏
へ・がある場合でも上記と同様の結果となる。
Ｑ０上記説明では第４図ＢのＥ２で示す信号を検出する
歯環には偏・も゛がないと仮定したが、両方の歯環に偏
へ・がある場合でも上記と同様の結果となる。
次に第２の実施例について第５図及び第６図を用いて説
明する。この実施例における軸の回転を検出するための
手段及び構成は第１の実施例と共通である。第５図（ａ
）は軸にねじれが生じていない１ときの採出器５５の検
出出力の波形を示し、（ｂ）は同じく軸にねじれが生じ
ていないときの検出器５６の検出出力の波形を示す。図
において位相差θ１１は両検出波形の立上りの位相差で
あり、位相差θ１２は両検出波形の立下りの位相差であ
る。この位相差は前記のとおり検出器５５ 、５６の取
付位置の相互のずれによって生じる。次に軸にねじれが
生じた状態における検出器５５ 、５６のそれぞれの検
出出力波形を第６図（ａ）及び（ｂ）に示す。図におい
て位相差（θ１□＋４０）は雨検出出力波形の立上りの
位相差であり、（θ１□＋Δθ）は雨検出出力波形の立
下りの位相差である。位相差Δθは軸のねじれによって
生じた位相差である。この実施例においても第１の実施
例の（２）式、（３）式及び（４）式に示す演算と同様
の演算をおこなう。すなわち、位相差θ１１と０１□の
和を求める演算を（ロ）式に示す。
明する。この実施例における軸の回転を検出するための
手段及び構成は第１の実施例と共通である。第５図（ａ
）は軸にねじれが生じていない１ときの採出器５５の検
出出力の波形を示し、（ｂ）は同じく軸にねじれが生じ
ていないときの検出器５６の検出出力の波形を示す。図
において位相差θ１１は両検出波形の立上りの位相差で
あり、位相差θ１２は両検出波形の立下りの位相差であ
る。この位相差は前記のとおり検出器５５ 、５６の取
付位置の相互のずれによって生じる。次に軸にねじれが
生じた状態における検出器５５ 、５６のそれぞれの検
出出力波形を第６図（ａ）及び（ｂ）に示す。図におい
て位相差（θ１□＋４０）は雨検出出力波形の立上りの
位相差であり、（θ１□＋Δθ）は雨検出出力波形の立
下りの位相差である。位相差Δθは軸のねじれによって
生じた位相差である。この実施例においても第１の実施
例の（２）式、（３）式及び（４）式に示す演算と同様
の演算をおこなう。すなわち、位相差θ１１と０１□の
和を求める演算を（ロ）式に示す。
θ、１＋θ１□ ・・・・・・・・・ （ロ）
位相差（θ１１＋Δθ）と（θ１２＋Δθ）の和を求め
る演算を（６）式に示す。
位相差（θ１１＋Δθ）と（θ１２＋Δθ）の和を求め
る演算を（６）式に示す。
（θ１１＋Ｊ）＋（θ、２＋Δθ） ・・・・・・
・・・ （２）。
・・・ （２）。
（ロ）式と（６）式の差を求める式を（至）式に示す。
（０１！＋Δθ）＋（θ１！＋Δθ）−（θ１．＋０１
□）＝２Δθ ・・・・・・（２）。
□）＝２Δθ ・・・・・・（２）。
上記（至）式は第１の実施例の（４）式と同等であり、
この値にもとすき（５）式及び（６）式に示す演算を行
うことにより第１実施例と同様にして軸馬力を求めるこ
とができる。また第２の実施例において、第７図に示す
ように、軸にねじれが生じていない状態における検出器
５５ 、５６のそれぞれの検出出力波形（ａ） 、 （
ｂ）の位相差が０１１であるとき、軸のねじれによって
上記（ｂ）で表す出力波形が（ｂりで表す出力波形に変
化したとする。これは軸のねじれによる位相の変化分Δ
θが上記位相差θ１１の値の２倍に等しく、かつ変化の
方向が検出信号出力（ａ）に対する検出信号出力（ｂ）
の変化の方向（第７図において右方）とは反対方向（第
７図において左方）である。このような場合には前記（
２）式は（θ１１＋θ１□）となり、従って（至）式の
演算結果は零となるので見かけ上軸にねじれを生じてい
ないような結果となる。このような測定誤差をさけるた
めに、この実施例においては軸の回転方向を別途検出し
て、回転方向による誤差を補正する。また上記の測定誤
差をさけ（るための他の方法としては第８図に示すよう
に、検出器５５ 、５６の検出信号波形（ａ） （ｂ）
の位相差が軸にねじれがない状態において約９０°にな
るように検出器５５ 、５６の相互の位置を調整する。
この値にもとすき（５）式及び（６）式に示す演算を行
うことにより第１実施例と同様にして軸馬力を求めるこ
とができる。また第２の実施例において、第７図に示す
ように、軸にねじれが生じていない状態における検出器
５５ 、５６のそれぞれの検出出力波形（ａ） 、 （
ｂ）の位相差が０１１であるとき、軸のねじれによって
上記（ｂ）で表す出力波形が（ｂりで表す出力波形に変
化したとする。これは軸のねじれによる位相の変化分Δ
θが上記位相差θ１１の値の２倍に等しく、かつ変化の
方向が検出信号出力（ａ）に対する検出信号出力（ｂ）
の変化の方向（第７図において右方）とは反対方向（第
７図において左方）である。このような場合には前記（
２）式は（θ１１＋θ１□）となり、従って（至）式の
演算結果は零となるので見かけ上軸にねじれを生じてい
ないような結果となる。このような測定誤差をさけるた
めに、この実施例においては軸の回転方向を別途検出し
て、回転方向による誤差を補正する。また上記の測定誤
差をさけ（るための他の方法としては第８図に示すよう
に、検出器５５ 、５６の検出信号波形（ａ） （ｂ）
の位相差が軸にねじれがない状態において約９０°にな
るように検出器５５ 、５６の相互の位置を調整する。
このようにすると、位相差の変化が９０°以内では上記
の測定誤差をさけることができる。またこの場合には位
相差の絶対値のみを求めれば軸の回転方向に無関係に軸
馬力を求めることができる。
の測定誤差をさけることができる。またこの場合には位
相差の絶対値のみを求めれば軸の回転方向に無関係に軸
馬力を求めることができる。
この発明の軸馬力計は軸のねじれ量を測定するために軸
に固定した歯環を検出するための２組の検出器の位置の
相互関係にずれがある場合でも軸のねじれ量の測定に誤
差を生じることはなく、位置の相互関係のずれが第４時
的に変化する場合においても、軸がねじれを生じない程
度の低いトルクで軸を回転させたときの（２）式に示す
値を求めて演算装置ｌに記憶された値を随時更新するこ
とによって常に正確な軸馬力を求めることができる。ま
た２組の検出器の位置の相互関係のずれの許容値は歯°
環の歯のピッチの２分の１と軸のねじれ量の最大値の差
であるので検出器の取付けに高い精度を要しない。さら
に軸と歯環の取付けにおいて偏心が存在する場合におい
ても軸馬力の測定結果に影響を与えることはない。
に固定した歯環を検出するための２組の検出器の位置の
相互関係にずれがある場合でも軸のねじれ量の測定に誤
差を生じることはなく、位置の相互関係のずれが第４時
的に変化する場合においても、軸がねじれを生じない程
度の低いトルクで軸を回転させたときの（２）式に示す
値を求めて演算装置ｌに記憶された値を随時更新するこ
とによって常に正確な軸馬力を求めることができる。ま
た２組の検出器の位置の相互関係のずれの許容値は歯°
環の歯のピッチの２分の１と軸のねじれ量の最大値の差
であるので検出器の取付けに高い精度を要しない。さら
に軸と歯環の取付けにおいて偏心が存在する場合におい
ても軸馬力の測定結果に影響を与えることはない。
第１図は本発明の軸馬力計の構成を示す図、第２図は本
発明の軸馬力計の検出器の検出出力波形を示す図、第８
図は本発明の軸馬力計の検出器の検出出力波形を示す図
であって、軸のねじれにより位相差が変化した状態を示
す図、第４図Ａは本発明の軸馬力計の検出器の取付位置
の相互関係の変化の許容範囲を示す図、第４図Ｂは軸と
歯環との取付けにおいて偏心が存在する場合における本
発明の作用を示す図、第５図は本発明の軸馬力計の第２
の実施例における軸にねじれのない状態における検出器
の検出出力波形を示す図、第６図は本発明の軸馬力計の
第２の実施例において軸にねじれのある状態における検
出器の検出出力波形を８図は本発明の第２の実施例にお
ける検出器の取付位置をオフセットした場合の検出出力
波形を示す図、第９図は本発明と従来の技術による軸馬
力計に共通の歯環の形状及び検出器の配置を示す図、巣
１０図は本発明と従来の技術による軸馬力計に共通に用
いられている検出器の検出信号の位相差を示す図、第１
１図は従来の技術による軸馬力計の検出器の検出信号の
波形を示す図、第１２図は従来の技術による軸馬力計の
構成を示す図である。 １：演算装置、５１：ｌｄｌ、５２．５８：歯環、５５
、５６＝検出器。 代理人 弁理士 東 島 経 治 第１図 第２図 ８童 第３ＩＩ 仇＋ΔＧ 第４図Ａ 第４図Ｂ ２３ ；ｌ！４ 第５図 第６図 （９ｎ＋ΔＧ ８１２中ΔＯ 第７囚 第８１！ａ ９０”＋（５ｔ 第９図 第１０図 第１１１！１ 第１２ ｖＡ
発明の軸馬力計の検出器の検出出力波形を示す図、第８
図は本発明の軸馬力計の検出器の検出出力波形を示す図
であって、軸のねじれにより位相差が変化した状態を示
す図、第４図Ａは本発明の軸馬力計の検出器の取付位置
の相互関係の変化の許容範囲を示す図、第４図Ｂは軸と
歯環との取付けにおいて偏心が存在する場合における本
発明の作用を示す図、第５図は本発明の軸馬力計の第２
の実施例における軸にねじれのない状態における検出器
の検出出力波形を示す図、第６図は本発明の軸馬力計の
第２の実施例において軸にねじれのある状態における検
出器の検出出力波形を８図は本発明の第２の実施例にお
ける検出器の取付位置をオフセットした場合の検出出力
波形を示す図、第９図は本発明と従来の技術による軸馬
力計に共通の歯環の形状及び検出器の配置を示す図、巣
１０図は本発明と従来の技術による軸馬力計に共通に用
いられている検出器の検出信号の位相差を示す図、第１
１図は従来の技術による軸馬力計の検出器の検出信号の
波形を示す図、第１２図は従来の技術による軸馬力計の
構成を示す図である。 １：演算装置、５１：ｌｄｌ、５２．５８：歯環、５５
、５６＝検出器。 代理人 弁理士 東 島 経 治 第１図 第２図 ８童 第３ＩＩ 仇＋ΔＧ 第４図Ａ 第４図Ｂ ２３ ；ｌ！４ 第５図 第６図 （９ｎ＋ΔＧ ８１２中ΔＯ 第７囚 第８１！ａ ９０”＋（５ｔ 第９図 第１０図 第１１１！１ 第１２ ｖＡ
Claims (3)
- （１）軸の回転を検出するために所定の距離を隔てて軸
に配置した２組の回転検出手段、上記２組の回転検出手
段が検出する検出信号を出力する出力手段、軸がねじれ
を生じない状態で回転している場合における上記２組の
回転検出手段が検出する２組の検出信号の第１の位相差
を算出記憶する手段、軸がトルクによるねじれを生じて
回転している場合における上記２組の回転検出手段が検
出する２組の検出信号の第２の位相差を算出する演算手
段、第１の位相差と第２の位相差から軸のねじれによる
位相差の変化分を算出する演算手段及び上記位相差の変
化分にもとづいて軸馬力を算出する演算手段を具備する
軸馬力計。 - （２）２組の検出手段のうちの第１の検出手段の検出信
号の立上りと第２の検出手段の検出信号の立下りとの間
の位相差と、第１の検出手段の検出信号の立下りと第２
の検出手段の検出信号の立上りとの間の位相差との和を
算出する演算手段を具備する特許請求の範囲第１項記載
の軸馬力計。 - （３）２組の検出手段のうちの第１の検出手段の検出信
号の立上りと第２の検出手段の検出信号の立上りとの間
の位相差と、第１の検出手段の検出信号の立下りと第２
の検出手段の検出信号の立下りとの間の位相差の和を算
出する演算手段を具備する特許請求の範囲第１項記載の
軸馬力計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2049385A JPS61178628A (ja) | 1985-02-05 | 1985-02-05 | 軸馬力計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2049385A JPS61178628A (ja) | 1985-02-05 | 1985-02-05 | 軸馬力計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61178628A true JPS61178628A (ja) | 1986-08-11 |
Family
ID=12028679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2049385A Pending JPS61178628A (ja) | 1985-02-05 | 1985-02-05 | 軸馬力計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61178628A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007012555A1 (de) * | 2005-07-28 | 2007-02-01 | Robert Bosch Gmbh | VERFAHREN ZUR ERMITTLUNG ZYLINDERINDIVIDUELLER DREHKENNGRÖßEN EINER WELLE EINES VERBRENNUNGSMOTORS |
| CN102539042A (zh) * | 2012-02-21 | 2012-07-04 | 武汉理工大学 | 船舶柴油机轴功率监测传感器 |
| JP2016038201A (ja) * | 2014-08-05 | 2016-03-22 | 日本精工株式会社 | 回転部材のトルク測定方法 |
-
1985
- 1985-02-05 JP JP2049385A patent/JPS61178628A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007012555A1 (de) * | 2005-07-28 | 2007-02-01 | Robert Bosch Gmbh | VERFAHREN ZUR ERMITTLUNG ZYLINDERINDIVIDUELLER DREHKENNGRÖßEN EINER WELLE EINES VERBRENNUNGSMOTORS |
| CN102539042A (zh) * | 2012-02-21 | 2012-07-04 | 武汉理工大学 | 船舶柴油机轴功率监测传感器 |
| JP2016038201A (ja) * | 2014-08-05 | 2016-03-22 | 日本精工株式会社 | 回転部材のトルク測定方法 |
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