专利名称：农机扭矩与牵引力遥测系统一体式传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于农业机械性能试验测试设备，尤其是涉及一种农机扭矩与牵引力 遥测系统一体式传感器。
背景技术：
在研发新型农机具以及机具性能质量检测的过程中，往往需要进行大量的田间试 验来掌握机具的实际工作性能。因此需要一种有效的手段对机具作业时产生的各项力学参 数、转数数据做到同步、实时、准确的检测。以往农机具试验的力学参数测量都是通过对机具受力位置进行封装应变片，自制 桥式电路，采集应变信号后，通过计算得出力学参数。而旋转部件的转速测量多采用集流环 配合接近开关在旋转部件圆周取一点或多点采样的方式进行测量。采用集流环引出信号存 在着噪声大、易磨损、寿命短等问题。而且，这些测量方法不可避免的存在测量数据精度不 高，获得的采样数据不够直观的问题。并且每次试验都需要对测量点进行应变片封装标定 的工作，不具有通用性。该方法每次试验准备周期过长、现场接线复杂、试验设备不可靠对 重复性较高试验周期较长的测试工作难以胜任。采集到的各类数据时间上的关联性不强， 因此对诸如即时功率，即时速度等点时间上的数据无法有效获得。
实用新型内容本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种测量数据精度高、耐冲击 振动、测量方便、寿命长、通用性好、同步性高的农机扭矩与牵引力遥测系统一体式传感器。 可以实现对机具作业时产生的各项力学参数、转数数据做到同步、实时、准确的检测。为了解决上述存在的技术问题，本实用新型采用下述技术方案本实用新型的农 机扭矩与牵引力遥测系统一体式传感器，包括一体式牵引力传感器、一体式扭矩传感器、一 体式上拉杆传感器、一体式下悬挂销传感器。所述一体式牵引力传感器由主板、牵引板、挂 接销轴、牵引拉力传感器、角度传感器、牵引销轴组成，两个挂接销轴左右对称固装在牵引 板的两端，该两个挂接销轴轴肩处的上部和下部分别一体式集成安装一个牵引拉力传感器 和一个角度传感器，牵引销轴用于挂接牵引农具，垂直安装在牵引板中间位置，该一体式牵 引力传感器通过两个挂接销轴挂接在拖拉机悬挂机构的下拉杆上；所述一体式扭矩传感器 通过分别位于两端的花键套和花键轴与位于中间位置的扭矩传感器同轴线一体式集成，该 一体式扭矩传感器通过花键套与拖拉机动力输出轴联接；所述一体式上拉杆传感器由内螺 纹套杆、上拉杆拉力传感器、拉杆本体、角度传感器组成，两端的两个内螺纹套杆与中间的 拉杆本体同轴线固装为一体，位于该拉杆本体的上下部分别一体式集成安装上拉杆拉力传 感器和角度传感器，该一体式上拉杆传感器替代安装在拖拉机原有上拉杆位置上；所述一 体式下悬挂销传感器由下悬挂销轴和两个牵引拉力传感器组成，该下悬挂销轴轴肩处的上 部和下部分别一体式集成安装一个牵引拉力传感器，该一体式下悬挂销传感器安装在机具 悬挂架上，用于与拖拉机悬挂机构的下拉杆挂接。
3[0006]作为本实用新型的改进，所述牵引拉力传感器采用BK-5型传感器；所述上拉杆拉 力传感器采用BK-I型传感器；所述扭矩传感器采用JN338-1000AT型传感器；所述角度传 感器采用LMT-A15型传感器。由于采用上述技术方案，本实用新型提供的农机扭矩与牵引力遥测系统一体式传 感器具有的有益效果是1.耐冲击振动、寿命长。扭矩传感器使用应变桥作为扭力测量单元，从而组成独 特的一体式传感器。可替代集流环在旋转机械动态测试中的应用，具有耐冲击振动、使用方 便、寿命长等特点。2.测量方便。包括一体式扭矩传感器、一体式牵引力传感器、一体式上拉杆传感 器、一体式下悬挂销传感器。配可充电蓄电池组，输出微电压信号，通过采集、处理、标定，并 通过无线发射�？槲尴叻⑸洳饬渴荩涞揭２馐荽碇骰�。克服了跟踪法、自车法的 缺点，可实现田间农业机械装备全部动力学参数的遥测。给田间测试带来极大方便。3.测量数据精度高、通用性好、同步性高。采用无线数据传输技术配合通用传感组 件有效的解决了测量数据不精确，同步性不高的问题，通用性好。
图1是本实用新型农机扭矩与牵引力遥测系统一体式传感器的组合示意图；图2是本实用新型一体式牵引力传感器的结构示意图；图3是图2的俯视图；图4是本实用新型一体式扭矩传感器的结构示意图；图5是图4的侧视图；图6是本实用新型一体式上拉杆传感器的结构示意图；图7是本实用新型一体式下悬挂销传感器的结构示意图；图8是图7的侧视图。图中一体式牵引力传感器1 一体式扭矩传感器2 —体式上拉杆传感器3 —体式 下悬挂销传感器4主板5牵引板6挂接销轴7牵引拉力传感器8角度传感器9牵引销轴10 花键套11扭矩传感器12花键轴13内螺纹套杆14上拉杆拉力传感器15拉杆本体16下悬 挂销轴1具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细描述、和如图1所示， 给出了本实用新型农机扭矩与牵引力遥测系统一体式传感器的组合示意图，包括一体式牵 引力传感器1、一体式扭矩传感器2、一体式上拉杆传感器3、一体式下悬挂销传感器4。在 图2、图3中，所述一体式牵引力传感器1由主板5、牵引板6、挂接销轴7、牵引拉力传感器 8、角度传感器9、牵引销轴10组成。两个挂接销轴7左右对称固装在牵引板6的两端，该 两个挂接销轴7轴肩处的上部和下部分别一体式集成安装一个牵引拉力传感器8和一个角 度传感器9，牵引销轴10用于挂接牵引农具，垂直安装在牵引板6中间位置，该一体式牵引 力传感器1通过两个挂接销轴7挂接在拖拉机悬挂机构的下拉杆上；在图4、图5中，所述 一体式扭矩传感器2通过分别位于两端的花键套11和花键轴13与位于中间位置的扭矩传感器12同轴线一体式集成，该一体式扭矩传感器2通过花键套11与拖拉机动力输出轴联 接；在图6中，所述一体式上拉杆传感器3由内螺纹套杆14、上拉杆拉力传感器15、拉杆本 体16、角度传感器9组成。两端的两个内螺纹套杆14与中间的拉杆本体16同轴线固装为 一体，位于该拉杆本体16的上下部分别一体式集成安装上拉杆拉力传感器15和角度传感 器9，该一体式上拉杆传感器3替代安装在拖拉机原有上拉杆位置上；在图7、图8中，所述 一体式下悬挂销传感器4由下悬挂销轴17和两个牵引拉力传感器8组成。该下悬挂销轴 17轴肩处的上部和下部分别一体式集成安装一个牵引拉力传感器8，该一体式下悬挂销传 感器4安装在机具悬挂架上，用于与拖拉机悬挂机构的下拉杆挂接。作为本实用新型的优选方案，所述牵引拉力传感器8采用BK-5型传感器；所述上 拉杆拉力传感器15采用BK 1型传感器；所述扭矩传感器12采用JN338-1000AT型传感器； 所述角度传感器9采用LMT-A15型传感器。本实用新型的工作状态是当被测量机具为牵引式机型时，选用一体式牵引力传感器1、一体式扭矩传感器
2、一体式上拉杆传感器3，一体式牵引力传感器1挂接在拖拉机悬挂机构下拉杆上，牵引销 轴10牵引挂接被测量机具，一体式扭矩传感器2安装在拖拉机动力输出轴上，一体式上拉 杆传感器3替代安装在拖拉机原有上拉杆位置上。机具在田间作业状态下，各种传感器输 出微电压信号，通过采集、处理、标定，并通过无线发射�？槲尴叻⑸洳饬渴荩涞揭２� 数据处理主机。可实现田间农业机械装备全部动力学参数的遥测同步测量。给田间测试带 来极大方便。当被测量机具为悬挂式机型时，选用一体式扭矩传感器2、一体式上拉杆传感器
3、一体式下悬挂销传感器4，一体式下悬挂销传感器4安装在被测量机具悬挂架上，同时挂 接在拖拉机悬挂机构下拉杆上，一体式扭矩传感器2安装在拖拉机动力输出轴上，一体式 上拉杆传感器3替代安装在拖拉机原有上拉杆位置上。机具在田间作业状态下，各种传感 器输出微电压信号，通过采集、处理、标定，并通过无线发射�？槲尴叻⑸洳饬渴荩涞� 遥测数据处理主机。可实现田间农业机械装备全部动力学参数的遥测同步测量。给田间测 试带来极大方便。
权利要求一种农机扭矩与牵引力遥测系统一体式传感器，其特征在于包括一体式牵引力传感器(1)、一体式扭矩传感器(2)、一体式上拉杆传感器(3)、一体式下悬挂销传感器(4)，所述一体式牵引力传感器(1)由主板(5)、牵引板(6)、挂接销轴(7)、牵引拉力传感器(8)、角度传感器(9)、牵引销轴(10)组成，两个挂接销轴(7)左右对称固装在牵引板(6)的两端，该两个挂接销轴(7)轴肩处的上部和下部分别一体式集成安装一个牵引拉力传感器(8)和一个角度传感器(9)，牵引销轴(10)用于挂接牵引农具，垂直安装在牵引板(6)中间位置，该一体式牵引力传感器(1)通过两个挂接销轴(7)挂接在拖拉机悬挂机构的下拉杆上；所述一体式扭矩传感器(2)通过分别位于两端的花键套(11)和花键轴(13)与位于中间位置的扭矩传感器(12)同轴线一体式集成，该一体式扭矩传感器(2)通过花键套(11)与拖拉机动力输出轴联接；所述一体式上拉杆传感器(3)由内螺纹套杆(14)、上拉杆拉力传感器(15)、拉杆本体(16)、角度传感器(9)组成，两端的两个内螺纹套杆(14)与中间的拉杆本体(16)同轴线固装为一体，位于该拉杆本体(16)的上下部分别一体式集成安装上拉杆拉力传感器(15)和角度传感器(9)，该一体式上拉杆传感器(3)替代安装在拖拉机原有上拉杆位置上；所述一体式下悬挂销传感器(4)由下悬挂销轴(17)和两个牵引拉力传感器(8)组成，该下悬挂销轴(17)轴肩处的上部和下部分别一体式集成安装一个牵引拉力传感器(8)，该一体式下悬挂销传感器(4)安装在机具悬挂架上，用于与拖拉机悬挂机构的下拉杆挂接。
2.根据权利要求1所述的农机扭矩与牵引力遥测系统一体式传感器，其特征在于所 述牵引拉力传感器(8)采用BK-5型传感器；所述上拉杆拉力传感器(15)采用BK-I型传感 器；所述扭矩传感器(12)采用JN338-1000AT型传感器；所述角度传感器(9)采用LMT A15 型传感器。
专利摘要本实用新型公开了一种农机扭矩与牵引力遥测系统一体式传感器，旨在提供一种测量数据精度高、耐冲击振动、测量方便、寿命长、通用性好、同步性高的农机扭矩与牵引力遥测系统一体式传感器。包括一体式牵引力传感器、一体式扭矩传感器、一体式上拉杆传感器、一体式下悬挂销传感器。该一体式牵引力传感器挂接在拖拉机悬挂机构的下拉杆上；该一体式扭矩传感器与拖拉机动力输出轴联接；该一体式上拉杆传感器替代安装在拖拉机原有上拉杆位置上；该一体式下悬挂销传感器安装在机具悬挂架上。本实用新型适用于农机具田间作业全部动力学参数的遥测同步测量。
文档编号G01L3/00GK201740613SQ201020251510
公开日2011年2月9日 申请日期2010年7月8日 优先权日2010年7月8日
发明者刘俊杰, 吴泽全, 杨存志, 杨旭, 王军, 程睿, 胡军, 蔡晓华, 赵德春, 赵毅 申请人:黑龙江省农业机械工程科学研究院;哈尔滨博纳科技有限公司
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