一種數(shù)字非接觸式扭矩測量方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種數(shù)字非接觸式扭矩測量方法。接觸式扭矩測量方法對于動態(tài)的扭矩檢測適用性差，相位式和磁彈性式扭矩測量方法檢測算法比較復雜。本發(fā)明的具體步驟如下：將N條反光條均布貼在被測旋轉軸的外圓面上，每條反光條沿被測旋轉軸的軸向布置；將激光發(fā)射條和激光接收條設置在被測旋轉軸的上方；對被測旋轉軸施加扭矩，激光發(fā)射條發(fā)射激光點，激光接收條檢測反光條反射的激光點數(shù)；被測旋轉軸產生形變時，反光條也隨之產生了角度為的變化；求得反光條與激光發(fā)射條的夾角，由，得被測旋轉軸兩端面的扭轉角，被測旋轉軸所受的扭矩。本發(fā)明實現(xiàn)對高速旋轉軸扭矩的快速、動態(tài)檢測。
【專利說明】一種數(shù)字非接觸式扭矩測量方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于傳感器【技術領域】，涉及扭矩測量方法，具體涉及一種數(shù)字非接觸式扭矩測量方法。
【背景技術】
[0002]旋轉機械設備中，旋轉軸所承受的扭矩大小關系到整個系統(tǒng)的安全和系統(tǒng)工作效率，所以在實際工程中對旋轉軸扭矩檢測是必不可少的。而且現(xiàn)在機械設備向著快速高效的方向發(fā)展，所以高速旋轉軸的扭矩動態(tài)檢測越來越受到重視。
[0003]目前扭矩檢測的方法有如下幾種:1、應變橋式，它是利用電阻絲應變片來檢測軸的應變大小從而得到扭矩值；2、相位式，它是通過檢測軸受扭矩時兩圓盤的相位差來檢測扭矩；3、磁彈性式，它是利用了鐵磁材料和其他一些合金的逆向磁致伸縮效應來檢測扭矩。方法I的缺點:由于這種方法的檢測需要安裝應變片和布置走線，所以為接觸式的測量方法，對于動態(tài)的扭矩檢測適用性差。方法2和3的缺點:雖然這兩種測量方法都是非接觸式的測量，但是由于在檢測算法上比較復雜，而且方法3輸出的數(shù)據為模擬量，后續(xù)的數(shù)據處理繁瑣。
[0004]如果能夠實現(xiàn)高速旋轉軸的扭矩動態(tài)檢測，并且只需對檢測數(shù)據進行簡單的處理，這無疑是一種比較理想的方式。因此設計出一種非接觸，并且數(shù)字量數(shù)據輸出的非接觸式扭矩測量方法便顯得非常必要。
【發(fā)明內容】
[0005]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種數(shù)字非接觸式扭矩測量方法，實現(xiàn)對高速旋轉軸的扭矩動態(tài)檢測，快速地檢測出高速旋轉軸的動態(tài)扭矩。
[0006]本發(fā)明的具體步驟如下:
[0007]步驟1、將N條反光條均布貼在被測旋轉軸的外圓面上，每條反光條沿被測旋轉軸的軸向布置；N為整數(shù),取值范圍為4?8。
[0008]所述反光條的寬度為D，長度為L ;D = 0.01?0.2r，r為被測旋轉軸的外圓面半徑；所述反光條的長度L小于或等于被測旋轉軸的長度。
[0009]步驟2、將激光收發(fā)裝置設置在被測旋轉軸的上方。
[0010]所述的激光收發(fā)裝置包括激光發(fā)射條和激光接收條，所述的激光發(fā)射條和激光接收條均與反光條平行；激光發(fā)射條和激光接收條的長度均與反光條的長度相等；所述的激光發(fā)射條上設有等距分布的η個激光發(fā)射頭，η為整數(shù)，取值范圍為800?1200 ;相鄰兩個激光發(fā)射頭的間距I = 0.1?0.2mm ;所述的激光接收條上設有等距分布的η個激光接收器，每個激光接收器所在位置與一個激光發(fā)射頭對應。
[0011]步驟3、對被測旋轉軸施加扭矩，激光發(fā)射條發(fā)射激光點，激光接收條檢測反光條反射的激光點數(shù)IV被測旋轉軸產生形變時，反光條也隨之產生了角度為Y的變化，反光條與激光發(fā)射條的夾角為Y !，由幾何關系得
【權利要求】
1.一種數(shù)字非接觸式扭矩測量方法，其特征在于:該方法的具體步驟如下: 步驟1、將N條反光條均布貼在被測旋轉軸的外圓面上，每條反光條沿被測旋轉軸的軸向布置；N為整數(shù),取值范圍為4~8 ; 所述反光條的寬度為D，長度為L ;D = 0.01~0.2r，r為被測旋轉軸的外圓面半徑；所述反光條的長度L小于或等于被測旋轉軸的長度； 步驟2、將激光收發(fā)裝置設置在被測旋轉軸的上方； 所述的激光收發(fā)裝置包括激光發(fā)射條和激光接收條，所述的激光發(fā)射條和激光接收條均與反光條平行；激光發(fā)射條和激光接收條的長度均與反光條的長度相等；所述的激光發(fā)射條上設有等距分布的η個激光發(fā)射頭，η為整數(shù)，取值范圍為800~1200 ;相鄰兩個激光發(fā)射頭的間距I = 0.1~0.2mm ;所述的激光接收條上設有等距分布的η個激光接收器,每個激光接收器所在位置與一個激光發(fā)射頭對應； 步驟3、對被測旋轉軸施加扭矩，激光發(fā)射條發(fā)射激光點，激光接收條檢測反光條反射的激光點數(shù)K ;被測旋轉軸產生形變時，反光條也隨之產生了角度為Y的變化，此時反光條與激光發(fā)射條的夾角為Y'，由幾何關系得
【文檔編號】G01L3/00GK104034462SQ201410245233
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月3日 優(yōu)先權日:2014年6月3日
【發(fā)明者】李晟 申請人:杭州電子科技大學
專業(yè)數(shù)控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
