[发明专利]基于电涡流相对位移测量的转轴扭矩在线测试方法

摘要

本发明涉及一种基于电涡流相对位移测量的转轴扭矩在线测试方法，通过卡环、位移测量臂及位移参考臂、辅助支撑、约束阻尼器等机构，巧妙地将对旋转轴扭矩的测量转换为对轴上两点相对位移的测量。相对位移测量采用反射式电涡流位移传感器，具有抗灰尘、油污、烟雾、潮湿等恶劣环境的能力，并且具有很高的位移测量分辨率和精度，可以随时进行零位标定，并进行正反向在线测试，特别适合轴径大、刚度强、扭转角特别小、工作环境恶劣的情况使用。本发明同时通过梯形梁、约束阻尼层、辅助支撑和自由端加约束阻尼器等综合措施，最大限度减小振动对测试结果的影响，提高测试精度。

主权项

一种基于电涡流相对位移测量的转轴扭矩在线测试方法，其特征在于，包括如下步骤：1）建立基于相对位移测量的扭矩测试装置：包括被测转轴、左右卡环、辅助支撑、位移测量臂、参考臂、约束阻尼器、电涡流位移传感器以及测量电路；左右卡环分别固定于被测转转轴的两端，辅助支撑位于左右卡环两者中间位置，卡装于被测转轴上；位移测量臂和参考臂的粗端分别通过左右卡环与被测转轴固联，随转轴一同旋转；位移测量臂和参考臂的另一端细端自由放置在辅助支撑上，成为自由端，静止时，位移测量臂和参考臂互相平行，并同时平行与测转转轴轴线，运动时，位移测量臂和参考臂的自由端可沿支撑弧面自由滑动；位移测量臂的自由端面向参考臂上安装反射式电涡流位移传感器，参考臂的自由端面向位移测量臂处安装铜质的感应圆盘，形成对涡流位移传感器的参考点；在位移测量臂和参考臂的自由端外侧分别设置相同的约束阻尼器，约束阻尼器的外壳固联于辅助支撑上，电涡流位移传感器安装在位移测量臂的自由端，与参考臂自由端构成测量位移的相对参考点；2）测量电路固定在被测转轴上，输出激励到涡流传感器，获取传感器的输出信号，在转轴静止或者没有扭矩载荷的情况下，电涡流位移传感器的输出对应系统零位,对系统零点进行标定；3）工作时被测转轴在被扭矩载荷作用下发生扭转变形，带动位移测量臂和参考臂发生相对移动，电涡流位移传感器与参考臂上铜质圆盘参考点的相对距离发生变化，在正向扭矩或反向扭矩作用下，电涡流位移传感器信号输出与位移成比例关系电压信号，测量电路实时采集电涡流位移传感器信号；4）垂直与轴向的位移与扭矩载荷成正比，比例系数由测量构件决定，测量电路根据采集信号计算出实时扭矩载荷数据，通过无线方式发送出去。