应变式高准确度动态扭矩测量仪的研制

应变式高准确度动态扭矩测量仪的研制

张晓强[1]2003年在《应变式高准确度动态扭矩测量仪的研制》文中进行了进一步梳理生产过程的自动控制,发动机输出功率及功率特性的检测,机械设备的功率传输效率的测定都需要扭矩在线检测技术的应用。本文针对其他扭矩传感器的缺点,研制开发了一种结构简单,工作稳定的新型高精度应变式扭矩测量仪。文章对该扭矩仪的工作原理、结构参数设计、电路设计和系统误差进行了详细的研究。其内容共分为5章。在第1章中,介绍了国内外扭矩传感器的研究情况,对各种扭矩测量方法进行了比较论证,并提出了本设计要达到的主要技术指标。在随后的两章中,首先对应变式扭矩仪的工作原理进行了研究和分析,推导出了扭矩传感器扭矩输入量与输出电压值之间的比例关系,然后,对应变式扭矩测量仪机械结构的各个组成部分作了详细的研究和计算。第4章对应变式扭矩仪的硬件电路设计作了详细的阐述,首先对与旋转轴一起转动的电路部分进行了设计,这部分电路的关键元件是放大电路和V/F转换器。然后对扭矩仪的电源部分进行了设计,并通过实验数据对功放电路的输出功率和变压器的传输效率的关系作了深入的研究。第5章对影响应变式扭矩仪测量精度的各种原因进行了探讨和研究;在电路设计方面,提出了一些应当注意的设计常识和改善电路工作稳定性的几种措施;在传感器机械结构设计方面,通过对扭矩传感器敏感轴工作状态的分析,对弯矩在扭矩测量过程中的影响进行了研究,并提出了减小误差的解决方法,最后对本文设计的扭矩仪的实验数据进行了处理,计算出了应变式扭矩仪的误差和精度。

陈曦[2]2009年在《高速加载器旋转无线通信及加载控制系统研究》文中研究表明高速扭矩加载器是一种对高速旋转的机械闭环系统进行扭矩精确加载的机械装置。高速旋转的机械系统要测量和加载的扭矩量存在于高速旋转的机械部件上,在这种条件下,采用传统的接触式控制方法通常不能满足高速转动的工况要求。随着无线通信技术、遥测技术在航天、航空领域的广泛应用,无线通信技术也成为高速旋转机械系统动态监测与控制的优选方案。论文通过对高速旋转条件下的扭矩加载器的信息传递环境的分析,基于加载器机械本体的结构方案,提出了加载器无线通信、加载控制及传感器测量的方案。高速扭矩加载器采用电机和两级减速器对加载器转轴加载,采用全桥电阻应变电路测量扭矩。控制系统由两部分组成,一部分安装在高速扭矩加载器上,与加载器一起进行高速旋转;另一部分固定在静态壳体上,为地面控制台,控制系统之间采用两个环形天线构成的无线信道进行数据传输,实现对高速扭矩加载器的加载控制和扭矩测量。论文通过对高速旋转条件下的无线通信环境的分析,采用环形天线技术作为避免“多普勒频移效应”和“阴影效应”产生的方法,选择高斯移频键控(GFSK)调制作为通信系统的调制方法,设计了基于无线射频收发芯片CC1100的无线通信模块,并对该模块进行了软件编程,完成了射频收发模块的功能设置。论文对高速扭矩加载器检测及加载控制系统进行了软、硬件设计,解决了扭矩信息检测、加载控制以及低电压大功率加载电机驱动等问题。同时对加载器高速转轴外部的现场控制台进行了设计,完成了电流变送器及电流环接收器的设计,实现了工业现场远程信息的传输和控制,为现场操作提供了外部接口,可实现加载系统的现场控制。最后,论文给出了高速扭矩加载器实验样机。对高速扭矩加载器在GFSK和OOK两种调制方式下的无线通信模块进行了旋转通信测试,对500、700、900、1700转/分转速条件下的无线通信进行了分析,完成无线通信系统的软件调试。结果表明:采用CC1100设计的无线通信模块可以在高速旋转条件下实现可靠的信息传输,克服了转速对系统性能的影响,满足系统要求。完成了加载控制系统的软、硬件调试,实现了“位置”和“力矩”模式控制,对传感器进行了标定,同时对系统的稳载性能进行了测试。

佚名[3]2005年在《电子元件、组件》文中研究说明TM4012005040435电涡流传感器温度漂移的综合补偿/王现军,宋豫全,杜保强(郑州大学信息工程学院)//传感器技术.―2004,23(2).―53~55.在介绍电涡流传感器基本原理的基础上,分析了温度漂移产生的主要因素,并提出了一种温度漂移补偿的

陈经明[4]2002年在《扭矩扳手检定仪研究》文中认为针对扭矩扳手生产企业检定手段原始,操作麻烦,计算量大,检定工作效率低,影响企业的正常生产和设备的使用率。而且,许多行业中使用扭矩扳手的企业也迫切需要高效率、多功能的扭矩扳手检定仪。鉴于上述,本文研制一种适用于大中型企业,能大量快速检定的智能扭矩扳手检定仪。论文采用专门开发的专用扭矩传感器,结合现代电子技术和计算机技术,将检定结果进行数据处理,然后显示并打印出检定结果,目的是提高检定速度,而且消除人为读数误差,提高检定准确度。论文首先介绍了扭矩检测技术的发展,总结了扭矩扳手及其检定技术的国内外发展现状和应用情况,提出了智能扭矩扳手检定仪的系统方案。针对具体应用条件,分析了扭轴式扭矩敏感元件和轮辐式扭矩敏感元件,建立起扭矩传感器数学模型。研究设计了扭矩传感器的结构和尺寸。针对扭轴式扭矩敏感元件和轮辐式扭矩敏感元件,进行材料选择、强度、灵敏度、刚度、临界扭矩等的设计。研究设计了智能扭矩扳手检定仪的稳压电源、放大电路、单片机系统硬件电路和测量软件。研制出智能扭矩扳手检定仪样机。其主要设计技术指标有:测量范围为0~300N(m;测量误差小于0.2%;分辨力为0.1 N(m。其主要设计功能是:显示、记录、打印瞬时扭矩值和最大扭矩值;顺序显示、记录、打印扭矩值;修改、存贮、打印日期;超限报警等。实验结果表明,研制的智能扭矩扳手检定仪各项技术指标和功能达到了设计要求。为扭矩扳手生产企业和使用扭矩扳手的企业提供了一种大量快速检定的智能式扭矩扳手检定仪

杨志飞[5]2014年在《船舶主推进装置关键参数综合测量系统研究》文中进行了进一步梳理近年来提倡节能环保,各船舶公司越来越关注船舶油耗率,研究适用于实船测量的油耗测试系统一直是研究的一个热点。本文的轴功率-油耗测试系统将轴功率测量技术与油耗测量技术有效的结合,完成船舶轴功率和油耗的同步测量。随着船舶大型化,轴系静态计算和测量已经不能满足轴系安全运行,对轴系动态校中显得非常有意义。本文应用电阻应变片测量技术测量轴系动态弯矩,为轴系动态校中计算提供有效的实测数据。因此,研究该套测试系统十分有意义。论文以Labview为平台,结合测试原理、信号分析与处理、仪器的说明书等编写了一套用于测量轴功率、转速、油耗和动态弯矩的综合系统。具体的工作包括:程序运用access数据库能进行大量数据储存、调用、查询等操作;运用VC++生成的DLL动态连接库能很好的解决软硬件的兼容问题以及精简程序;通过对扭矩信号的FFT变换以及阶次分析,能为轴系故障诊断提供依据以及得出共振频率等参数;查阅大量的资料通过综合比较确定适合船舶油耗测量的流量计为椭圆齿轮流量计,并分析流量计误差的产生、计算以及调整方法;根据流量计说明书给出的计算公式以及流量计信号发生器原理,编写油耗测量程序,程序运用access数据库能进行大量储存数据、调用、查询等操作;运用VC++生成的DLL动态连接库能很好的解决软硬件的兼容问题以及精简程序。该套系统适合实船测量;在运用应变片进行船舶轴系静态校中的基础上,尝试性的提出利用应变片进行船舶轴系弯矩的动态测量,同时,推导出动态弯矩测试公式。测试轴系运转过程中的弯矩为轴系动态校中提供依据;测试系统的硬件包括:硬件组成、主要设备技术参数等,软件系统包括:信号采集系统、数据计算与信号的分析与处理、数据的调用与保存等,同时对系统的界面及功能做了简单介绍;对该测试系统可靠性与准确性进行实验验证,实验结果表明:该测试系统可以实现扭矩、转速、功率、油耗的同步测量。通过实验数据的对比分析可知,该测试系统性能可靠、精度高,有适用价值。

参考文献:

[1]. 应变式高准确度动态扭矩测量仪的研制[D]. 张晓强. 哈尔滨理工大学. 2003

[2]. 高速加载器旋转无线通信及加载控制系统研究[D]. 陈曦. 哈尔滨工程大学. 2009

[3]. 电子元件、组件[J]. 佚名. 中国无线电电子学文摘. 2005

[4]. 扭矩扳手检定仪研究[D]. 陈经明. 哈尔滨理工大学. 2002

[5]. 船舶主推进装置关键参数综合测量系统研究[D]. 杨志飞. 武汉理工大学. 2014

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