直接測量電動機(jī)、發(fā)動機(jī)和其他旋轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)矩的機(jī)械量測量儀表。轉(zhuǎn)矩的測量是基于機(jī)器轉(zhuǎn)軸在承受轉(zhuǎn)矩時產(chǎn)生扭應(yīng)力或扭轉(zhuǎn)角位移的原理,用電測技術(shù)測出扭應(yīng)力或扭轉(zhuǎn)角位移以求出轉(zhuǎn)矩值。轉(zhuǎn)矩測量儀表按工作原理可分為扭應(yīng)力式(包括電阻應(yīng)變式、磁彈性式等)和扭轉(zhuǎn)角位移式(包括相位差式、振弦式等)兩類。
電阻應(yīng)變式轉(zhuǎn)矩測量儀表
一般在扭轉(zhuǎn)軸上按與軸線成規(guī)定的方向粘貼4片電阻應(yīng)變片,組成應(yīng)變電橋" href="http://www.jrdun.cn/product/detail/12099379.html" target="_blank">電橋。當(dāng)扭轉(zhuǎn)軸受轉(zhuǎn)矩而產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形時,各應(yīng)變片的阻值即隨之發(fā)生變化,電橋輸出的不平衡電壓與轉(zhuǎn)矩成比例。即轉(zhuǎn)軸在測量中是連續(xù)旋轉(zhuǎn)的,所以應(yīng)變電橋的供電和信號輸出需要用滑環(huán)、電刷或旋轉(zhuǎn)變壓器、無接觸信號傳輸器等。這種儀表能測量靜態(tài)和動態(tài)轉(zhuǎn)矩,測量**度可達(dá)±1~±0.2%。
磁彈性式轉(zhuǎn)矩測量儀表
用鐵磁材料制成的轉(zhuǎn)軸,在未受轉(zhuǎn)矩時軸表面的各方向的磁導(dǎo)率相等。當(dāng)轉(zhuǎn)軸受轉(zhuǎn)矩時,扭應(yīng)力使軸表面的某些方向的磁導(dǎo)率不相等。在轉(zhuǎn)軸外按一定位置布置有電磁鐵的初級、次級線圈。當(dāng)初級線圈輸入交流激磁電流時,在軸表面上產(chǎn)生的磁場分布的形狀即隨扭應(yīng)力的大小而變化,在次級線圈中感應(yīng)出與轉(zhuǎn)矩成比例的電信號。這種儀表因線圈與轉(zhuǎn)軸無機(jī)械接觸,對從低速到高速機(jī)器的轉(zhuǎn)矩測量均適用,尤其適用于需要長期監(jiān)視轉(zhuǎn)矩的場合。其測量**度為±1%。
相位差式轉(zhuǎn)矩測量儀表
利用兩個磁電式檢測器將扭轉(zhuǎn)軸的扭轉(zhuǎn)角位移轉(zhuǎn)換為相位差信號。兩個相同的鐵質(zhì)齒輪分別固定于扭轉(zhuǎn)軸的兩端(圖1),其間矩為l。在每一齒輪的上方各裝有一只磁電式檢測器。磁電式檢測器內(nèi)有小圓柱形磁鋼,磁鋼外周繞有線圈。當(dāng)扭轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時,由于磁鋼與齒輪間氣隙磁導(dǎo)的變化,在線圈中產(chǎn)生接近正弦波的電信號;當(dāng)扭轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動而未加轉(zhuǎn)矩時,兩個檢測器產(chǎn)生具有初始相位差(裝配所引起)的兩個電信號;當(dāng)扭轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動且加轉(zhuǎn)矩時,兩個電信號的相位差發(fā)生變化。相位差的變化量與所加的轉(zhuǎn)矩值成正比。用電子裝置將相位差信號轉(zhuǎn)換為脈沖數(shù),輸入電子計數(shù)器而顯示轉(zhuǎn)矩值。這種儀表的測量范圍一般為0.2~100千牛頓·米,轉(zhuǎn)速范圍為0~120000轉(zhuǎn)/分,測量**度可達(dá)±0.5~±0.1%。
振弦式轉(zhuǎn)矩測量儀表
兩個具有凸臺的卡環(huán)安裝在傳動軸上相距L的位置,在兩對凸臺間裝有兩根有一定拉緊力的振弦(圖2)。當(dāng)傳動軸受轉(zhuǎn)矩Μ時,振弦1即伸長,而振弦2縮短。兩個振弦式傳感器將振弦的伸長和縮矩量轉(zhuǎn)換為兩個電頻率信號。滑環(huán)、電刷或旋轉(zhuǎn)變壓器、無接觸信號傳輸器將兩個信號輸入電子裝置,以顯示或打印出轉(zhuǎn)矩值。這種儀表一般用于測量直徑為50~750毫米轉(zhuǎn)軸所傳遞的傳矩,測量**度可達(dá)到±1%。