一、扭矩测量仪的概念
扭矩仪是采用微电脑技术设计的一种具有一定智能的测定各种动力机械和动力传输机械的扭矩、转速和功率的高精度电子仪器。它能与各种量程的磁电式相位差型扭矩传感器配套使用测量各种发动机、电机、风机、压缩机、液压泵、水泵、变扭器、偶合器、齿轮箱等机械的扭矩、转速和功率。它可以极其广泛地用于各种动力机械及其传输机械的研究、设计、制造及维修行业。
二、扭矩测量技术的发展方向
扭矩测量技术的发展取决于传感器、信号传输和测量仪的研究。目前由于微机的应用扭矩测量仪性能大大提高,而传感器的研究与测量仪相比稍有逊色。因此必须加强传感器的研究这就要从传感器种类、精度、规格、安装、信号传递等方面加以研究。目前传感器主要发展动向为
1、传感器从介入式发展成不介入式。以往扭矩传感器大部分属于介入式,即必须作为传动轴一部分才能使用,这样限制了它的应用范围一般用于实验室、台架测量。现在逐渐推广的卡环式应变型扭矩传感器,即为不介入式扭矩传感器,只要将传感器卡在轴上或安装在轴边无须断开轴系,这样给实际工况测量扭矩带来很大的方便。再如振弦式传感器、磁弹性传感器都属于不介入式扭矩传感器。
2、对新型扭矩传感器的研究的同时并对经典扭矩传感器加以改进。随着新原理、新材料的发现和微细加工、微机械加工技术的发展和应用正在促进传统传感器的变革新型磁弹性传感器和光纤扭矩传感器结构简单、使用方便代表扭矩传感器的新动向。 磁电型相位差传感器是一种比较成熟的传感器现经改型成为不带辅助电机的磁电型传感器,不但减轻了重量、缩小了体积、降低了成本,而且耐振性能好。
微扭矩测量传感器的研究。随着家用电器的迅速发展,如电风扇、微电机、缝纫机、剃须刀、电冰箱、洗衣机甚至开关都要测量扭矩,急待解决g · cm级的扭矩测量。新传感器的研制将成为解决这一问题的关键。 在信号传输方面,以往采用的是接触式滑环传输,这种传输方式易磨损、需常清洗、安装难,容易引入干扰信号。近期推出的传感器一般均为无接触式传输。如感应方式或遥测体制,它克服了接触式传输的缺点。随着检测变换集成化和多功能化将过去先检测传输、后对信号进行变换处理的概念演变为先检测变换处理后再进行传输这一变更已成为可能。
扭矩测量仪的智能化、微机化是当今测量仪变革的主流,单片微机和软件的开发应用已使信号的检测、采集、比较、相关、数字滤波、域间变换、逻辑和函数运算、程序给定和反馈控制等功能由仪器本身来实现成为可能。软件扩展了结构的性能限制,并使仪器具有智能化。既能适应被测参数的变化来自选量程、自动补偿、自动校正、人机对话、自寻故障,并能方便的与总线接口,进行多台联机通信及控制。
在扭矩传感器信号传输及测量仪的总成上,工业化扭矩仪研制的呼声愈来愈高,一改以往扭矩测量仪多半应用于实验室台架测量的情景。工业化扭矩仪的要求是必需满足苛刻的工业应用环境、即可靠性要高、重复性要好、价格要低廉、与机器匹配安装方便,但精度要求不高用其作为指导生产、保护机械不受损伤的有效手段。