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一种数字非接触式扭矩测量方法
【专利摘要】本发明公开了一种数字非接触式扭矩测量方法。接触式扭矩测量方法对于动态的扭矩检测适用性差，相位式和磁弹性式扭矩测量方法检测算法比较复杂。本发明的具体步骤如下：将N条反光条均布贴在被测旋转轴的外圆面上，每条反光条沿被测旋转轴的轴向布置；将激光发射条和激光接收条设置在被测旋转轴的上方；对被测旋转轴施加扭矩，激光发射条发射激光点，激光接收条检测反光条反射的激光点数；被测旋转轴产生形变时，反光条也随之产生了角度为的变化；求得反光条与激光发射条的夹角，由，得被测旋转轴两端面的扭转角，被测旋转轴所受的扭矩。本发明实现对高速旋转轴扭矩的快速、动态检测。
【专利说明】一种数字非接触式扭矩测量方法
【技术领域】
[0001]本发明属于传感器【技术领域】，涉及扭矩测量方法，具体涉及一种数字非接触式扭矩测量方法。
【背景技术】
[0002]旋转机械设备中，旋转轴所承受的扭矩大小关系到整个系统的安全和系统工作效率，所以在实际工程中对旋转轴扭矩检测是必不可少的。而且现在机械设备向着快速高效的方向发展，所以高速旋转轴的扭矩动态检测越来越受到重视。
[0003]目前扭矩检测的方法有如下几种:1、应变桥式，它是利用电阻丝应变片来检测轴的应变大小从而得到扭矩值；2、相位式，它是通过检测轴受扭矩时两圆盘的相位差来检测扭矩；3、磁弹性式，它是利用了铁磁材料和其他一些合金的逆向磁致伸缩效应来检测扭矩。方法I的缺点:由于这种方法的检测需要安装应变片和布置走线，所以为接触式的测量方法，对于动态的扭矩检测适用性差。方法2和3的缺点:虽然这两种测量方法都是非接触式的测量，但是由于在检测算法上比较复杂，而且方法3输出的数据为模拟量，后续的数据处理繁琐。
[0004]如果能够实现高速旋转轴的扭矩动态检测，并且只需对检测数据进行简单的处理，这无疑是一种比较理想的方式。因此设计出一种非接触，并且数字量数据输出的非接触式扭矩测量方法便显得非常必要。

【发明内容】

[0005]本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种数字非接触式扭矩测量方法，实现对高速旋转轴的扭矩动态检测，快速地检测出高速旋转轴的动态扭矩。
[0006]本发明的具体步骤如下:
[0007]步骤1、将N条反光条均布贴在被测旋转轴的外圆面上，每条反光条沿被测旋转轴的轴向布置；N为整数,取值范围为4?8。
[0008]所述反光条的宽度为D，长度为L ;D = 0.01?0.2r，r为被测旋转轴的外圆面半径；所述反光条的长度L小于或等于被测旋转轴的长度。
[0009]步骤2、将激光收发装置设置在被测旋转轴的上方。
[0010]所述的激光收发装置包括激光发射条和激光接收条，所述的激光发射条和激光接收条均与反光条平行；激光发射条和激光接收条的长度均与反光条的长度相等；所述的激光发射条上设有等距分布的η个激光发射头，η为整数，取值范围为800?1200 ;相邻两个激光发射头的间距I = 0.1?0.2mm ;所述的激光接收条上设有等距分布的η个激光接收器，每个激光接收器所在位置与一个激光发射头对应。
[0011]步骤3、对被测旋转轴施加扭矩，激光发射条发射激光点，激光接收条检测反光条反射的激光点数IV被测旋转轴产生形变时，反光条也随之产生了角度为Y的变化，反光条与激光发射条的夹角为Y !，由几何关系得
【权利要求】
1.一种数字非接触式扭矩测量方法，其特征在于:该方法的具体步骤如下: 步骤1、将N条反光条均布贴在被测旋转轴的外圆面上，每条反光条沿被测旋转轴的轴向布置；N为整数,取值范围为4~8 ; 所述反光条的宽度为D，长度为L ;D = 0.01~0.2r，r为被测旋转轴的外圆面半径；所述反光条的长度L小于或等于被测旋转轴的长度； 步骤2、将激光收发装置设置在被测旋转轴的上方； 所述的激光收发装置包括激光发射条和激光接收条，所述的激光发射条和激光接收条均与反光条平行；激光发射条和激光接收条的长度均与反光条的长度相等；所述的激光发射条上设有等距分布的η个激光发射头，η为整数，取值范围为800~1200 ;相邻两个激光发射头的间距I = 0.1~0.2mm ;所述的激光接收条上设有等距分布的η个激光接收器,每个激光接收器所在位置与一个激光发射头对应； 步骤3、对被测旋转轴施加扭矩，激光发射条发射激光点，激光接收条检测反光条反射的激光点数K ;被测旋转轴产生形变时，反光条也随之产生了角度为Y的变化，此时反光条与激光发射条的夹角为Y'，由几何关系得
【文档编号】G01L3/00GK104034462SQ201410245233
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年6月3日 优先权日:2014年6月3日
【发明者】李晟 申请人:杭州电子科技大学