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扭矩测量的三种方法

来源:仪器仪表网发布时间:2022.05.13 23:23:51 阅读:27

扭矩是能够反应机械传动系统性能的典型机械量,具有非常广泛的应用。根据不同的测量原理,我们将介绍三种扭矩测量的方法,包括能量转换法、平衡力法、传递法,其中传递法的应用最为广泛。

能量转换法

——也就是根据能量守恒定律,进行能量转换的方法,比如将相应的电能、热能转化为机械能,从而计算出扭矩。

具体方法:测量旋转机械的供电电压、电流、流量、压力,再测出相应的转速,由电压、电流、流量、压力可以得到功率,然后再根据功率、转速和扭矩之间的关系,可以得到具体的扭距数值。

局限性:这种方法测量精度很差,误差可能高达10%以上。

适用性:只想了解大概的数据,不需要精确数据的应用。这是几十年前常见的使用方法,现在不太常用。

平衡力法

——在旋转机械的机体上存在一个大小相等,方向相反的一个反作用力矩,通过测量反作用力距来得到相应的扭矩。

具体方法:采用一个力臂加上一个力传感器来进行扭矩的测量,也就是力乘以力臂得到扭矩。

局限性:力和力臂这种形式不能反映动态信号的变化,一般只能用来做相对稳态的测量,不适合用于动态测量;它不是直接测量的解决方法,也是间接计算过来的。

适用性:这种方法能保证一定的精度,但不能进行动态测量。常见的应用有水涡流测功机、电涡流测功机。

相应产品:可以采用S型力传感器,比如HBM S9M系列产品;还可以是采用轮辐式力传感器,比如HBM U10M、U10F系列产品。

传递法

——根据弹性轴在传递扭矩时,所产生的物理参数的变化,从而测量扭矩的方法。

具体方法:根据弹性轴的变形、应变、应力跟扭矩之间的关系得到扭距,

适用性:精度较高,动态静态都可以测量,应用最为广泛。

相应产品:应变原理的扭矩传感器,是目前比较主流的产品,精度较高、性价比也较高。比如HBM比较有代表性的产品——高精度T12HP系列、T40B系列。

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