动态扭矩的测量
动态扭矩测试仪原理
动态扭矩测试仪原理1.传感器：传感器是测量动态扭矩的核心部件。
传感器的种类很多，最常用的是应变片传感器。
应变片传感器是一种压电传感器，可以将扭矩转换为电信号。
应变片被粘贴在轴或传动元件上，在受到扭矩作用时，产生应变，从而输出电信号。
这些电信号经过放大和滤波处理后，通过信号处理系统传送到数据采集系统。
2.信号处理系统：信号处理系统对传感器输出的电信号进行放大、滤波和调零处理。
其中，放大过程主要是为了增加信号的幅度，使其能够被数据采集系统检测和记录。
滤波过程则是为了去除噪声和杂散信号，提高信号的准确性。
调零处理是为了消除传感器的初始偏移，确保零扭矩状态的准确度。
3.数据采集系统：数据采集系统用于接收和记录信号处理系统输出的扭矩数据。
该系统通常由模数转换器（ADC）、计算机和数据采集软件组成。
ADC负责将模拟电信号转换为数字信号，计算机则对数字信号进行处理、分析和记录。
数据采集软件提供了友好的操作界面，可以实时显示扭矩曲线，并提供数据存储和分析功能。
在动态扭矩测试中，首先需要对被测试的设备进行准备和安装。
将传感器粘贴在旋转轴或传动元件上，确保传感器与旋转轴之间的力矩传递正常。
然后，接通电源，启动测试仪器，并进行零校准和调零处理。
随后，以稳定的转速启动设备，进行测试。
测试过程中，数据采集系统实时记录扭矩和角速度数据，并计算出相应的输出功率、效率等参数。
测试结束后，可以通过数据采集软件进行数据分析和报告生成。
动态扭矩测试仪的原理简单易懂，通过测量扭矩和角速度，可以准确评估旋转机械设备的性能。
该仪器广泛应用于各种领域，如汽车工业、航空航天、电力工业等。
通过使用动态扭矩测试仪，可以帮助用户提高设备的工作效率、减少能源消耗，从而提高生产效益。
扭矩测试的几种方法对比及概念介绍
紧固件扭矩测试方法（拆车）
残余扭矩值是再继续拧紧螺栓/螺母时旋紧一个小角度测得的最小扭矩值。
起动扭矩不能作为残余扭矩。
动态扭矩：当紧固件再被固定的过程中测量得到的最大峰值。
扭力扳手和动力工具都可以施加动态扭矩，动态扭矩不能在紧固件被紧固完之后测量。
动态扭矩加载时进行在线测量得到的扭矩值。
静态扭矩：在一个紧固件被固定好之后，将其在拧紧方向上继续旋转的瞬时所需要的扭矩。
加载后对扭矩进行测量。
检测扭矩：与静态扭矩相同
动态与静态两种扭矩的监控与使用何种工具无任何关系，但是在确认扭矩时却非常有用。
动态扭矩和静态扭矩的测量结果可能并不相同。
静态扭矩会随着时间的推移而衰减，被紧固件为非金属时尤为明显；而且影响静态扭矩的因素较多，与
预紧力之间的线性关系不明显。
动态扭矩不存在随时间推移而衰减的问题；与静态扭矩相比，动态扭矩与预紧力之间的线性关系更明显；通过动力工具可以直接控制动态扭矩。
拧松拧紧法测扭矩(动态扭矩过程检测)
拧松拧紧法测扭矩（动态扭矩过程检测）汽车零部件装配过程中螺纹装配质量尤为关键，螺纹装配过程中螺栓的紧固方式，扭矩结果的测量，都能导致装配质量受影响。
根据汽车装配螺纹连接特性,通过典型的硬连接及软连接紧固件的动静态扭矩的数据进行比较，对动态、静态扭矩进行区分阐述，建立动态、静态扭矩的对照表，针对装配紧固件过程进行测量监控，以确保汽车装配紧固件在整车上的安装连接的稳定性。
一、动态扭矩和静态扭矩的定义动态扭矩就是在零件紧固过程中测量得到的最大峰值，是螺栓克服动态摩擦所达到的扭矩。
扭矩扳子和动力工具都可以施加动态扭矩，像常用的气动风枪、定扭工具、扭紧轴都是动态扭矩。
静态扭矩就是紧固件被拧紧的螺栓停止后，再继续沿着拧紧方向克服静态摩擦所达到的最大扭矩为静态扭矩。
一般使用的表盘式扭矩扳子测量的扭矩值为静态扭矩。
二、连接方式对扭矩测量值的影响对于紧固件的连接方式不同，其作用于联接副的动态扭矩与静态扭矩也有所不同。
可以通过典型的硬连接及软连接紧固件的动静态扭矩的数据进行比较，本文略去具体的测试数据，大家感兴趣可以网上查到经典的静态扭矩在软连接和硬连接中的检测结果。
由对比数据可得出，对于硬连接形式的螺纹副，静态扭矩要大于动态扭矩，而软连接形式的螺纹副，静态扭矩要小于动态扭矩。
三、常用的扭矩检测方法一般在实际生产中对于拧紧效果的检测方法有以下事后检测法和过程检测法。
1、事后检测法（一般用于静态扭矩的检测）松开法（也称拧松法）。
将装配好的螺栓用指示式扭矩扳子慢慢地反向施加扭矩，使其松开，读取松开转动时的瞬间扭矩值，这种测试方式误差较大，除特殊情况外，生产中很少使用。
标记法（也称复位法、划线法）。
检验前先在被检螺栓或螺母和工件之间划上一条线，然后将螺栓或螺母松开，再用表盘式扭矩扳子拧紧到原始划线的位置，然后读出扭矩值，再乘以系数（0.9～1.1），即为测量值。
紧固法（也称增紧法）。
用表盘式扭矩扳子将装配好的螺栓平稳用力逐渐增加力矩，当螺栓开始发生微小的转动时，继续加力，扭矩增大后逐渐减小，记录表盘式扭矩扳手上红色记忆指针所指示的扭矩值，这种测量方法是最为常用的。
扭力测试标准
扭力测试标准扭力测试是指在一定的条件下，对物体施加扭矩，以测定其抗扭性能的一种测试方法。
扭力测试标准是为了规范和统一扭力测试的方法和要求，以确保测试结果的准确性和可靠性。
本文将介绍扭力测试标准的相关内容，包括测试方法、设备要求、测试步骤、数据处理等方面的内容。
1. 测试方法。
扭力测试可以采用静态测试和动态测试两种方法。
静态测试是指在物体受到扭矩作用下保持静止的情况下进行测试，动态测试是指在物体受到扭矩作用下进行旋转运动的情况下进行测试。
根据不同的测试要求和实际情况，选择合适的测试方法进行扭力测试。
2. 设备要求。
进行扭力测试需要使用专用的扭力测试设备，包括扭力传感器、扭力测力计、扭矩扳手等。
这些设备需要经过校准和检定，确保其测量精度和稳定性符合测试要求。
同时，还需要根据测试对象的特点和尺寸选择合适的测试夹具和夹具，以确保测试的准确性和可靠性。
3. 测试步骤。
在进行扭力测试时，首先需要对测试设备进行检查和校准，确保其正常工作。
然后根据测试要求和标准，设置测试参数和条件，包括扭矩大小、测试速度、测试时间等。
接下来将测试对象安装到测试夹具上，并进行预紧和调整，以确保测试对象处于稳定和合适的状态。
最后进行扭力测试，并记录测试数据。
4. 数据处理。
在完成扭力测试后，需要对测试数据进行处理和分析。
首先对测试数据进行整理和归档，然后进行数据分析和统计，得出测试结果和结论。
同时，还需要对测试过程中出现的异常情况和问题进行分析和处理，以确保测试结果的准确性和可靠性。
5. 结论。
扭力测试标准是保证扭力测试准确性和可靠性的重要保障，只有严格遵守相关的测试标准和要求，才能够得到准确和可靠的测试结果。
在进行扭力测试时，需要严格按照标准的要求进行操作，确保测试过程的规范和标准化。
同时，还需要对测试设备进行定期的维护和保养，以确保其正常工作。
通过扭力测试标准的规范和执行，可以提高测试结果的准确性和可靠性，为产品的设计和生产提供可靠的依据。
扭矩的测量方法和原理
扭矩的测量方法和原理扭矩是物体绕轴旋转时受到的力矩，它是描述旋转力大小和作用位置的物理量。
在工程和科学研究中，测量扭矩是非常重要的。
本文将介绍扭矩的测量方法和原理。
常见的扭矩测量方法有静态法、动态法和电信号法。
静态法主要是通过杠杆原理，将扭矩传感器固定在被测物体上，然后根据测得的传感器输出信号计算出扭矩值。
动态法则是测量物体在旋转过程中的扭转角度和加速度，通过牛顿第二定律推导出扭矩值。
电信号法则是利用电极或电阻应变片等装置，将扭矩转化为电信号，再通过电路进行测量。
下面从静态法和电信号法两个方面详细介绍扭矩的测量原理。
一、静态法静态法是一种利用杠杆原理进行扭矩测量的方法。
其原理可由下式表示：M=F×l式中，M是扭矩，单位是牛顿米（N·m）；F是施加在杠杆上的力，单位是牛顿（N）；l是施力点到旋转中心的距离，单位是米（m）。
在实际测量中，需要将扭矩传感器固定在被测物体上，使其与旋转轴平行。
当物体受到扭矩时，扭矩传感器会产生相应的变形，进而输出电信号。
通过测量传感器的输出信号，可以计算出施加在物体上的扭矩大小。
静态法的优点是测量精度高，并且适用于不同形状和材料的物体。
然而，静态法只适用于低速旋转的物体，因为在高速旋转时，由于离心力的影响，无法准确测量扭矩值。
二、电信号法电信号法是一种常用的扭矩测量方法。
其原理是利用电阻应变片的变形来测量扭矩。
当物体受到扭矩作用时，电阻应变片会产生相应的应变，从而引起电阻值的变化。
通过测量电阻值的变化，可以间接得到扭矩变化的大小。
电信号法的基本原理如下：1.将电阻应变片安装在固定的位置上，使其与旋转轴垂直。
2.当物体受到扭矩作用时，电阻应变片的传感网格发生形变，导致电阻值的变化。
3.将电阻值变化转化为电信号输出。
4.通过测量电信号的强度，可以得到扭矩的大小。
电信号法的优点是测量范围广，可适用于高速旋转的物体。
此外，电信号法具有快速响应、准确可靠等特点。
扭矩测量方法
扭矩测量方法扭矩是描述物体围绕固定轴线旋转的力的物理量，是衡量物体转动状态的重要参数。
在工程领域中，扭矩的测量是非常重要的，它直接关系到机械设备的性能和安全。
因此，掌握正确的扭矩测量方法对于工程技术人员来说至关重要。
一、扭矩传感器。
扭矩传感器是测量扭矩的重要工具，它能够将扭矩转化为电信号输出，通过测量电信号的大小来确定扭矩的大小。
扭矩传感器的选择应根据测量对象的特点和测量要求来确定，常见的扭矩传感器有电阻应变式、电容式、电磁式等多种类型。
二、扭矩测量方法。
1. 静态法。
静态法是最常用的扭矩测量方法之一，它通过固定被测物体的一个端点，然后施加一个力矩，通过测量被测物体的变形或者应变来计算扭矩的大小。
这种方法简单易行，适用于大多数静态扭矩测量。
2. 动态法。
动态法是一种在物体运动状态下进行扭矩测量的方法，它适用于需要测量旋转物体的扭矩。
通过在旋转轴上安装扭矩传感器，可以实时监测旋转过程中的扭矩变化，从而得到准确的扭矩数据。
3. 拉力计法。
拉力计法是一种通过测量拉力计的拉力来计算扭矩的方法，它适用于一些特殊的扭矩测量场合，如螺栓拧紧力矩的测量等。
通过将拉力计安装在扭矩作用点上，可以实现对扭矩的准确测量。
4. 液压法。
液压法是一种通过测量液压系统的压力来计算扭矩的方法，它适用于一些需要大扭矩测量的场合。
通过将液压系统与被测物体连接，可以根据液压系统的压力变化来计算扭矩的大小。
三、注意事项。
在进行扭矩测量时，需要注意以下几点：1. 选择合适的扭矩传感器，确保其测量范围和精度符合测量要求。
2. 在进行扭矩测量前，需要对测量系统进行校准，确保测量结果的准确性。
3. 在进行动态扭矩测量时，需要考虑旋转物体的惯性和动态特性对测量结果的影响。
4. 在进行液压法扭矩测量时，需要注意液压系统的密封和稳定性，以确保测量结果的准确性。
通过以上方法和注意事项，可以实现对扭矩的准确测量，为工程技术人员提供可靠的数据支持，保障机械设备的正常运行和安全性能。
动态扭矩传感器工作原理
动态扭矩传感器工作原理
动态扭矩传感器是用于测量物体转动时所受到的扭矩大小和方向的设备。
其工作原理基于电磁感应和应变传感技术。
具体工作原理如下：
1. 感应原理：动态扭矩传感器内部包含一个感应器，通常是一组线圈。
当物体受到扭矩作用时，它会发生形变，进而导致线圈内部的磁场发生变化。
2. 电磁感应：由于磁场的变化，线圈内部会产生感应电流，根据法拉第电磁感应定律。
感应电流的大小与外界施加的扭矩成正比。
3. 信号处理：感应电流经过传感器内部的信号处理电路进行放大和滤波。
信号处理电路可将感应电流转化为输出电压或当前扭矩值。
4. 输出结果：根据信号处理器的处理结果，动态扭矩传感器可以提供当前扭矩的数字或模拟输出值，供外部设备使用。
需要注意的是，由于动态扭矩传感器测量的是转动时产生的扭矩，因此其安装位于物体转动的轴上或与之相连接的部分上。
动态扭矩传感器原理
动态扭矩传感器原理
动态扭矩传感器原理：
动态扭矩传感器是一种可以测量并监测动态扭矩的传感器。
它是一种由电子元件、探头和芯片组成的系统，可以通过它来测量和监测不同类型的动态扭矩信号。
动态扭矩传感器的基本原理是利用电磁感应原理，它使用一个可以产生电磁场的线圈和一个可以探测电磁场的传感器。
当线圈受到动态扭矩的作用时，线圈中的电流将会变化，而传感器就可以探测到这种电流变化，从而得到动态扭矩信号。
动态扭矩传感器可以非常准确地测量动态扭矩，它的测量精度可以达到±0.5%。
它的测量范围可以覆盖从0-100Nm到1000Nm的所有扭矩范围，因此，它可以用于测量各种类型的扭矩，例如汽车、机器人和船舶等。
动态扭矩传感器也可以用于监测轴承的转速。
它可以监测轴承的旋转情况，从而检测出轴承是否存在卡顿、异常噪声等问题。
这样可以帮助维修人员及时发现轴承的故障，从而有效地保障设备的可靠性和安全性。
除了测量和监测动态扭矩外，动态扭矩传感器还可以用于驱动电机的转速控制。
可以通过动态扭矩传感器来测量电机的扭矩，然后根据扭矩信号来控制电机的转速。
这
样可以大大提高电机的工作效率，从而有效地提高设备的性能和效率。
总之，动态扭矩传感器可以准确、稳定地测量和监测动态扭矩信号，因此它对现代工业至关重要。
它可以应用于各种类型的设备，比如汽车、机器人和船舶等，可以有效地提高设备的性能和效率。
扭矩测量说明及应变片使用详解
扭矩测量说明及应变片使用详解扭矩测量是工程和科学领域常用的一种测量技术，用于测量旋转装置所产生的扭矩力。
扭矩测量的准确性对于许多应用至关重要，如机械传动系统的设计和优化、电机和发动机的性能评估以及材料的研究等。
在进行扭矩测量时，通常会使用应变片作为测量元件。
应变片是一种能够测量物体应变的传感器。
应变片的工作原理基于金属材料在受到力或力矩作用时会发生形变的性质。
应变片通常由金属箔片或薄膜制成，具有非常高的敏感性和可靠性。
下面我将详细介绍扭矩测量的具体说明及应变片的使用方法。
1.扭矩测量的具体说明：-首先，确定测量范围和精度要求，选择合适的扭矩传感器。
扭矩传感器通常分为静态和动态两种类型。
静态扭矩传感器适用于不需要频繁变化的测量，而动态扭矩传感器适用于高速旋转的测量。
-安装扭矩传感器。
将扭矩传感器正确安装在被测装置上，确保与装置的旋转轴垂直，并紧固螺栓。
-连接传感器与数据采集仪表。
使用合适的电缆将传感器与数据采集仪表连接起来，确保信号传输可靠。
-进行零点校准。
在测量之前，对传感器进行零点校准，即在没有扭矩作用下将测量结果调整为零。
-进行扭矩测量。
通过施加扭矩到被测装置上，观察数据采集仪表上的数据变化，即可得到扭矩测量结果。
-记录和分析数据。
根据需要，将测量结果记录下来并进行数据分析，以便进一步的应用。
2.应变片的使用方法：-确定测量点。
根据需要，确定要测量的位置和方向。
通常在扭矩作用处附近选择一个具有较高应变的区域。
-准备工作。
将应变片正确地粘贴或固定在待测物体上，并确保表面光洁无尘。
-粘贴应变片。
使用专用的应变片粘接剂，在应变片和被测物体表面均匀涂布，然后将应变片贴合在被测物体上。
-加热过程（可选）。
一些应变片需要经过一个加热过程，以确保粘接效果和稳定性。
可以通过烘箱或其他加热设备进行加热，同时要注意控制温度和加热时间。
-连接测量电路。
使用导线和连接器将应变片与测量电路连接起来。
在连接过程中要注意保持导线的良好接触和电气连接。
电机扭矩测试方法
电机扭矩测试方法一、引言电机扭矩是指电机在单位长度上受到的力矩，是评价电机性能和质量的重要指标之一。
为了准确测量电机扭矩，需要采用合适的测试方法。
本文将介绍几种常用的电机扭矩测试方法。
二、静态法静态法是一种常用的电机扭矩测试方法。
该方法通过在电机输出轴上加装一定负载，使电机达到静态平衡状态，然后测量所加负载产生的扭矩。
具体步骤如下：1. 在电机输出轴上安装负载装置，如刹车、负载电阻等。
2. 使电机运转到稳定状态，记录此时的输出轴转速。
3. 通过测力传感器或力矩传感器测量负载装置所产生的扭矩。
4. 记录测得的扭矩值。
静态法适用于测量低速大扭矩的电机，但对于高速电机来说，由于惯性影响，无法准确测量。
三、动态法动态法是一种常用的电机扭矩测试方法，适用于测量高速电机的扭矩。
该方法通过测量电机加速或减速过程中的扭矩变化，来计算电机的扭矩。
具体步骤如下：1. 在电机输出轴上安装一定负载。
2. 通过控制电机的输入电压或电流，使电机加速或减速。
3. 在加速或减速过程中，通过速度传感器测量电机输出轴的转速。
4. 通过测力传感器或力矩传感器测量负载装置所产生的扭矩。
5. 根据扭矩-转速曲线，计算电机在不同转速下的扭矩。
动态法需要考虑电机的惯性和动态特性，能够获得更准确的扭矩数据。
四、功率法功率法是一种常用的电机扭矩测试方法，通过测量电机的输入功率和输出转速，来计算电机的扭矩。
具体步骤如下：1. 测量电机的输入电流和电压，计算电机的输入功率。
2. 通过速度传感器测量电机输出轴的转速。
3. 根据功率公式，计算电机的输出功率。
4. 根据输出功率和转速，计算电机的扭矩。
功率法可以准确测量电机的扭矩，但需要考虑电机的效率和功率损耗。
五、电磁法电磁法是一种常用的电机扭矩测试方法，通过测量电机的电磁参数来计算电机的扭矩。
具体步骤如下：1. 测量电机的电流和电压，计算电机的电磁功率。
2. 根据电磁功率和转速，计算电机的扭矩。
电磁法适用于无法直接测量扭矩的情况，但需要考虑电机的电磁特性和效率。
电机扭矩测试方法
电机扭矩测试方法电机扭矩测试是评估电机性能的关键测试之一。
它是指在给定负载条件下，测量电机输出的扭矩大小的过程。
电机扭矩测试的目的是确定电机在不同工作负载下的性能表现，以验证其设计和制造的可靠性和稳定性。
这个测试对于电机制造商和用户来说都非常重要，因为它可以帮助他们了解电机的工作特性和性能参数。
下面将介绍一些常用的电机扭矩测试方法。
1. 直接测量法：直接测量法是最常用的电机扭矩测试方法之一。
它通过安装一个扭矩传感器在电机轴上，测量电机输出的扭矩大小。
这种方法精确可靠，可以直接获取电机输出的实际扭矩值。
2. 间接测量法：间接测量法是另一种常用的电机扭矩测试方法。
它通过测量电机输入电流和转速来间接计算扭矩值。
这种方法不需要额外安装传感器，适用于一些特殊的测试场景。
3. 动态测量法：动态测量法是一种针对电机动态特性的扭矩测试方法。
它通过对电机施加短时冲击负载，测量电机在瞬态过程中的扭矩响应。
这种方法可以帮助了解电机的动态性能和响应速度。
4. 静态测量法：静态测量法是一种针对电机静态特性的扭矩测试方法。
它通过给电机施加稳定的静态负载，测量电机在稳态下的扭矩输出。
这种方法可以帮助了解电机的静态特性和负载能力。
5. 校准方法：校准方法是一种用于验证电机扭矩测试准确性的方法。
它通过使用已知扭矩标准件，对测试系统进行校准和调整，确保测试结果的准确性和可靠性。
总结起来，电机扭矩测试方法包括直接测量法、间接测量法、动态测量法、静态测量法和校准方法。
这些方法可以根据实际需求和测试场景选择合适的方式进行电机扭矩测试。
通过这些测试方法，可以评估电机的性能参数，为电机的设计和应用提供参考依据。
动态扭矩传感器原理
动态扭矩传感器原理
动态扭矩传感器是一种用于测量旋转装置扭矩的装置，它能够实时监测并记录
旋转装置在运动过程中所受到的扭矩大小。
动态扭矩传感器的原理是基于应变片和电子测量技术，通过应变片的变形来测量扭矩的大小，并将其转换为电信号输出。
本文将介绍动态扭矩传感器的原理及其应用。
动态扭矩传感器的原理主要包括两个方面，应变片原理和电子测量技术原理。
首先，应变片是一种能够随外力作用而产生应变变形的材料，当外力作用在应变片上时，应变片会产生微小的形变，这种形变会引起应变片内部的电阻值产生变化，通过测量电阻值的变化就可以得到外力的大小。
其次，电子测量技术是通过将应变片连接到电桥电路上，利用电桥平衡原理来测量应变片的变化电阻值，再通过放大、滤波、模数转换等电子技术将其转换为标准电信号输出，从而实现对扭矩的测量和监测。
动态扭矩传感器的应用非常广泛，主要包括以下几个方面，首先，动态扭矩传
感器可用于汽车发动机的扭矩测量，通过监测发动机输出轴的扭矩大小，可以实现对发动机功率输出的精确控制和调整。
其次，动态扭矩传感器还可用于航空航天领域，用于飞机发动机和直升机传动系统的扭矩监测，确保飞行器的安全运行。
此外，动态扭矩传感器还可用于工程机械、风力发电、船舶等领域，实现对旋转装置扭矩的实时监测和控制。
总之，动态扭矩传感器是一种基于应变片和电子测量技术的装置，通过测量应
变片的变形和电阻值的变化来实现对扭矩的测量和监测。
其应用领域非常广泛，包括汽车发动机、航空航天、工程机械等领域。
动态扭矩传感器的原理和应用对于提高旋转装置的运行效率和安全性具有重要意义。
动态扭矩传感器转矩的几种测量方法
动态扭矩传感器转矩的几种测量方法转矩的几种测量方法：其中传递法涉及的转矩测量仪器种类最多，应用也最广泛。
1、平衡力类转矩测量装置及平衡力法以均匀速度运转的动力机械或者是制动的机械，是在机体上同时作用着与转矩大小相等，方向相反的平衡力矩。
扭矩测量是传动线路中的重要内容之一,高精度、高稳定性的扭矩测量方法是当今各国机械测量研究的热点之一,为此,提出了一种基于压电式扭矩传感器的研究.系统介绍该测量方法的原理与结构,并对新研制的传感器进行了加载试验.从实验曲线中得出的拟合方程证实了该测量原理的可行性,设计的扭矩传感器具有较好的线性度和一致性,重复精度≤0.5％.扭矩测量是传动线路中的重要内容之一,高精度、高稳定性的扭矩测量方法是当今各国机械测量研究的热点之一,为此,提出了一种基于压动态扭矩传感器的研究.系统介绍该测量方法的原理与结构,并对新研制的传感器进行了加载试验.从实验曲线中得出的拟合方程证实了该测量原理的可行性,设计的扭矩传感器具有较好的线性度和一致性,重复精度≤0.5％. （通过测量机体上的力和力臂来确任动力机械主轴上工作转矩的方法称为平衡力法。
）平衡力法转矩测量装置又称作测功器，按照安装在平衡支承上的机器种类，可分为电力测功器、水力测功器等。
平衡力测量机构有砝码、游码、摆锤、力传感器等。
一般由旋转机、平衡支承和平衡力测量机构组成。
平衡支承有滚动支承、双滚动支承、扇形支承、液压支承及气压支承等。
平衡力法直接从机体上测转矩，不存在从旋转件到静止件的转矩传递问题。
但它仅适合测量匀速工作情况下的转矩，不能测动态转矩。
2、传递法传递法是指利用弹性元件在传递转矩时物理参数的变化与转矩的对应关系来测量转矩的一类方法。
常用弹性元件为扭轴，故传递法又称扭轴法。
根据被测物理参数不同，动态扭矩传感器基于传递法的转矩测量仪器有多种类型。
在现代测量中，这类转矩测量仪的应用最为广泛。
3、转换法依据能量守恒定律，通过测量其他形式能量如电能、热能参数来测量旋转机械的机械能，进而求得转矩的方法即能量转换法。
扭矩测量方法
扭矩测量方法扭矩是描述物体旋转状态的物理量，通常用于描述物体受到的扭转力。
在工程领域中，扭矩的测量是非常重要的，因为它直接影响到机械设备的运行和性能。
本文将介绍几种常见的扭矩测量方法，帮助读者更好地理解和应用扭矩测量技术。
一、动态扭矩测量方法。
动态扭矩测量方法是通过监测物体在旋转过程中所受到的力来计算扭矩的方法。
这种方法通常使用力传感器或扭矩传感器来实现。
当物体受到扭转力时，传感器会产生相应的电信号，通过测量这些信号的大小和变化，可以计算出物体所受的扭矩大小。
动态扭矩测量方法适用于需要实时监测扭矩变化的场合，如汽车发动机的扭矩输出检测等。
二、静态扭矩测量方法。
静态扭矩测量方法是通过施加一定的力矩到物体上，然后测量物体的变形或位移来计算扭矩的方法。
常见的静态扭矩测量方法包括梁式扭矩传感器、应变片传感器等。
这些传感器可以测量物体在扭转过程中产生的应变或位移，通过这些数据可以计算出物体所受的扭矩大小。
静态扭矩测量方法适用于需要高精度测量扭矩的场合，如实验室科研领域的扭矩测量等。
三、电磁式扭矩测量方法。
电磁式扭矩测量方法是通过在物体上安装一对电磁传感器，利用电磁感应原理来测量扭矩的方法。
当物体受到扭转力时，传感器会产生相应的电磁信号，通过测量这些信号的大小和变化，可以计算出物体所受的扭矩大小。
电磁式扭矩测量方法适用于需要在恶劣环境下进行扭矩测量的场合，如海洋工程、航空航天等领域。
四、光学式扭矩测量方法。
光学式扭矩测量方法是通过在物体表面安装一对光学传感器，利用光学原理来测量扭矩的方法。
当物体受到扭转力时，传感器会产生相应的光学信号，通过测量这些信号的大小和变化，可以计算出物体所受的扭矩大小。
光学式扭矩测量方法适用于需要在高温、高压等特殊环境下进行扭矩测量的场合，如石油钻探、核能工程等领域。
五、综合应用。
除了上述介绍的几种常见扭矩测量方法外，还有一些其他特殊的扭矩测量方法，如声学式扭矩测量、磁致伸缩式扭矩测量等。
扭矩测量方法
扭矩的测量
静态测量方法 动态测量方法 测量系统的分析
测量扭矩
动态扭矩:在拧紧螺栓的同时用在线式扭矩传感器测量 静态扭矩:拧紧后用扭矩扳手测量
扭矩的测量
静态测量方法 动态测量方法 测量系统的分析
扭矩测量的方式:
•静态扭矩
•动态扭矩
如何使用静态测量工具控制装配质量
X=102,14
=2,27
扭矩 (Nm) 120
扭力扳手、 （静态扭矩）
110 工具输出 100 （动态扭矩）
原因:静态摩擦力8060 Nhomakorabea40
20
时间
Dynamical measurement: In-line torque measurement
Torque measured between tool and test joint
模拟扭力扳手
如何使用静态测量工具控制装配质量
数字扭力扳手
扭矩的测量
静态测量方法 动态测量方法 测量系统的分析
动态测量
静态峰值 vs 动态峰值
动态扭矩
(Nm)
92 94 91 92 94 92 92
X=92,43
=1,13
静态扭矩
(Nm)
103 106 103 100 100 103 100
影响最终装配结果的因素
结论:
工具的精度取决于它的类型和使用情况.
最终扭矩和公差是由工程师决定的.
例如:
– Non-critical joints: – Quality critical joints : – Safety critical joints:
x Nm +/- 25% x Nm +/- 10% x Nm +/- 5% (With documentation?)
紧固件扭矩及紧固件常见问题的解决方式方法
矩也不断增大。因此，其他条件相同的请况下，头部摩擦面直径大的紧固件所需的扭矩越
大。
• 2.紧固件表面的摩擦系数
•
不同表面处理方法的紧固件其摩擦系数相差很大。但是可以通过加入调节剂来
把表面的摩擦系数调整到所需要的范围。
•
表面电镀（白色，黄色，黑色，深绿色）不加摩擦系数调节剂的请况下，摩擦
系数为0.3左右； 当表面有油的请况下为0.1左右； 表面没有镀层的（例如焊接螺
紧固件扭矩及紧固件常见问题的 解决
1
静态扭矩与动态扭矩
• 定义
•
动态扭矩：
•
紧固件在被紧固的过程中测量得到的最大峰值。
扳手和动力工具都可以施加动态扭矩，动态扭矩是在紧固的过
程中测量的。动态扭矩所产生的轴向预紧力满足工程上对预紧 力的要求。
•
静态扭矩：
•
在一个紧固件被紧固好之后，将其在拧紧方向上继续
•
动态扭矩标准需要由紧固件和被紧固件共同确定。最
小动态扭矩应该保证在客户使用的过程中不松动，最大扭矩
应保证紧固件以及被紧固件不失效（如屈服，断裂，滑牙，
压溃，变形等）
•
为了充分发挥紧固件的性能，一般应使紧固件的轴向
预紧力为紧固件保证载荷的50~75％。
21
GM推荐的紧固件动态扭矩 标准
强度等级
螺栓 / 螺母
• 脉冲枪的优点：
•
同等输出扭矩的条件下，尺寸小，重量
轻，人机工程好；
• 脉冲枪的缺点：
•
输出扭矩波动大，噪音较大；
• 脉冲枪的适用范围： • 1.拆卸紧固件； • 2.重型设备上的大紧固件的紧固； • 3. 动态扭矩精度要求低的场合；
• 脉冲枪不适合的范围 • 1.不适用于自锁螺母，涂胶螺母，涂胶螺栓，
物理实验技术中的扭矩测量与分析方法
物理实验技术中的扭矩测量与分析方法扭矩是物体受到力矩作用时所产生的旋转力，是物体旋转运动的力量衡量标准。
在物理实验中，扭矩测量与分析是十分重要的一项工作。
本文将介绍几种常见的扭矩测量方法，并探讨扭矩分析的方法与应用。
一、扭矩测量方法1. 杠杆原理法杠杆原理法是最常见也是最简单的扭矩测量方法之一。
它通过测量杠杆上的力矩和力臂长度，计算出所施加的扭矩大小。
这种方法的基本原理是利用杠杆平衡条件，即左右两端力矩的大小相等。
通常，通过在杠杆上设置测力传感器来测量作用力的大小，再通过力臂长度来计算出扭矩。
2.应变片法应变片是一种具有高灵敏度的传感器，可以用于测量扭矩。
应变片法是基于应变片的变形来测量扭矩的。
应变片的粘贴在试件上，在试件扭转时产生应变，通过测量应变片的应变量可以计算出扭矩大小。
这种方法适用于对小范围扭转力矩的精确测量。
然而，应变片的选取和安装相对复杂，需要一定的专业知识和技能。
3.电容式法电容式扭矩传感器是一种常用的高精度测量方法。
它利用电容器的电容量与电容器之间的距离和介电常数成正比的原理，测量扭矩的大小。
电容式扭矩传感器通常由金属圆盘和电容元件组成。
当扭矩传感器受到旋转力矩作用时，金属圆盘发生变形，从而改变了电容元件之间的距离，通过测量电容变化即可得到扭矩大小。
二、扭矩分析方法1.频谱分析法频谱分析法是一种常用的扭矩分析方法。
它通过测量扭矩信号的频谱特征来分析扭矩信号中的频率成分和幅值变化。
通过频谱分析，可以确定扭矩信号的主要频率成分和其它频率成分的大小和变化规律，从而对扭矩信号的特征有更深入的认识。
频谱分析法可用于故障诊断和性能优化等方面。
2.统计分析法统计分析法是通过对扭矩信号进行统计学分析来获得更多有用信息的方法。
通过对扭矩信号样本的统计分析，可以得到均值、标准差、峰值等统计量，并利用这些统计量进行分析和判断。
例如，可以通过统计分析法判断扭矩信号的稳定性和周期性，进而优化系统设计和操作。
扭矩测试的几种方法对比及概念介绍
扭矩测试的几种方法对比及概念介绍扭矩测试是评估物体承受外力时的性能和稳定性的重要手段之一、在工程实践中，扭矩测试可以用于评估机械系统的耐久性、齿轮传动的性能、螺栓连接的可靠性等方面。
1.动态方法：动态扭矩测试是通过实时监测和记录试验物体在扭转过程中的变化，利用物体在不同扭矩下的动态响应，来评估其性能。
这种方法可以实时获得物体的强度、刚度和耐久性等参数，但需要相对复杂的设备和较高的技术要求。
2.静态方法：静态扭矩测试是在试验物体受到稳定扭矩的情况下进行的。
通过测量试验物体在静态扭矩下的变形和应力，来评估其力学性能。
这种方法简单易行，不需要复杂的设备，但无法获得物体在动态负载下的性能信息。
3.间歇测试法：间歇扭矩测试是在不同时间点施加不同的扭矩，记录试验物体的响应，来评估其在不同扭矩下的变形和疲劳性能。
这种方法适用于长期承受变化频率较低的扭矩负载的物体，如机械传动系统。
4.等速测试法：等速扭矩测试是将试验物体连接到扭矩装置上，在固定转速下施加恒定的扭矩，通过测量物体的旋转角度和时间，来评估其力学性能。
这种方法适用于评估物体在稳态工作条件下的反应和传动性能。
总的来说，不同的扭矩测试方法适用于不同的应用场景和评估目标。
动态方法适用于需要实时监测和控制扭矩的场合，如反馈控制系统。
静态方法简单易行，适用于较为简单的实验和基础研究。
间歇测试法适用于长期承受变化频率较低的扭矩负载的物体。
等速测试法适用于评估物体在稳态工作条件下的性能。
无论采用哪种扭矩测试方法，在进行测试之前，需要明确评估的目标和要求，选择合适的方法和设备，并正确操作和解读测试结果。
此外，在进行扭矩测试时，还需考虑相关因素的影响，如摩擦、磨损和温度等。
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动态扭矩的测量摘要：按照不同的测量原理，将扭矩测量方法分为平衡力法、能量转换法和传递法三大类。
应用最为广泛的是传递法扭矩测量方法，阐述了具体测量方法的原理、特点和适用范围。
并且简单介绍了采用磁栅转矩传感器和一种新的微机辅助相位差检测方法，并归纳出扭矩测量方法的主要发展趋势。
关键词：传感器扭矩相位差转矩测量技术相位差检测磁栅在扭矩作用下，机械构件将产生一定程度的扭转变形。
因此，扭转力矩又被称为转动力矩，简称扭矩.扭矩是能够反映机械传动系统性能的典型机械量，扭矩测量具有非常广泛的应用。
动态转矩是转矩值随时间变化很大、很快的转矩其中包括:①振动转矩:起因于机械传动系统的扭转振动,转矩值的波动具有一定周期,特征参数有转矩平均值Tm、最大振幅ΔT max、基波及各次谐波频率fi、振幅Ti;②过渡转矩:反映传动系统工作状况转换时的转矩变化过程,其特征参数有最大转矩值Tmax、最小转矩值Tmin和转矩变化率ΔT∕Δt;③随机转矩:这是一种不确定的、无规律的变化转矩,其统计特征有均方值、概率密度函数、自相关函数及功率谱密度函数。
可见动态转矩充分表征了机械传动系统的特性,对它的测量和分析是各种机械产品的开发研究、性能分析、质量检验、型式鉴定、优化控制等工作中必不可少的。
1 扭矩测量方法分类按测量原理分类，扭矩测量方法可分为平衡力法、能量转换法和传递法三大类，其中传递法的应用最为广泛。
1.1平衡力法处于匀速工作状态的传动机械构件，其主轴和机体上一定同时存在一对扭矩T 和 T′，并且二者大小相等、方向相反。
通过测量机体上的 T′来测量主轴上T 的方法称为平衡力法。
设 F 为力臂上的作用力，L 为力臂长度，则 T′=LF。
可见，测得 F 和 L，即可得出 T′和 T。
平衡力法的优点是不存在传递扭矩信号的问题，力臂上的作用力 F 容易测得；缺点是测量范围仅局限为匀速工作状态，无法完成动态扭矩的测量。
1.2能量转换法能量转换法是指根据能量守恒定律，利用热能、电能等其他参数来测量扭矩的一种间接测量方法。
这种方法并不常用，其测量误差相对较高，一般为±（10～15）%，只有当直接测量无法进行时才考虑采用该种方法。
1.3 传递法传递扭矩时弹性元件的物理参数会发生某种程度的变化，利用这种变化与扭矩的对应关系来测量扭矩的方法被称为传递法。
按照不同的物理参数，可将传递法进一步划分为磁弹性式、应变式、振弦式、光电式、磁电式、电容式、光纤式、无线声表面波式、磁敏式、激光多普勒式、软测量式、激光衍射式等多种扭矩测量方法。
目前，国内外扭矩测量所应用的方法绝大多数是传递法。
在测试扭矩和转速的场合中通常,要将扭矩和转速信号转换成电信号进行测量。
最常用的测量方案有(1)采用磁电式相位差型传感器其工作原理是当输入、输出轴未施加扭矩时,传感器输出两路正弦信号彼此相差180°;当施加扭矩时,两路正弦信号彼此相差会发生变化,根据相差即可计算出扭矩大小,根据某路正弦信号频率即可计算出转速大小。
可以同时获得扭矩、转速信号,且工作稳定可靠;(2)采用电阻应变式传感器,这种传感器的工作原理是力→应变→电阻变化→电压输出。
它的优点在于体积小但它的输出信号是基于电阻的变化而得到的,受温度、电源电压等环境参数的影响较大由于它输出电压值只有毫伏级,使用它必须对其信号进行放大，需要高精度的放大电路。
２.采用磁栅转矩传感器和微机辅助相位差检测方法２.１磁电式扭矩测量法介绍2.1.1工作原理在弹性轴上安装两个相同的齿轮，磁芯和线圈组成信号采集系统，齿顶与磁芯之间预留出微小间隙，当轴转动时，两个线圈中分别感应出两个交变电动势，而且交变电动势仅与两个齿轮的磁芯相对位置和相交位置有关，通过检测电动势的大小即可得到相应的扭矩值，这种扭矩测量方法被称为感应式扭矩测量法或磁电式扭矩测量法，其工作原理如图１所示图１磁电式扭矩测量法工作原理磁电式扭矩测量法的优点是精度高，成本较低，性能可靠，其为非接触测量，即不需要电源和中间传输环节；其缺点是结构复杂，频响有限，难以制造，响应时间较长，相应的传感器尺寸和质量较大，低速时信号小而高速时动平衡困难。
磁电式扭矩测量法适用于测量能够产生较大转角位移的扭矩，能够测量启动和低速转矩。
由于其动态特性不好，所以不适于高速转动轴的扭矩测量。
2.1.2输出信号处理当输入、输出轴未施加转矩时,传感器输出两路正弦信号,彼此相差180°;当施加扭矩时,两路正弦信号彼此相差会发生变化。
将变化的信号送入单片机,计算出相位差,根据相差即可计算出扭矩大小,根据某路正弦信号频率即可计算出转速大小。
信号处理框图如图2所示。
单片机图2相位差测量电路原理框图(1)信号处理电路的设计磁电式相位差型扭矩传感器输出两路近似正弦的信号,由于其幅值小且频率较高 (转速一般为0～4 000 r/m in) ,必须采用高精度、高速电压比较器检测其过零点。
输入的正弦信号Va及Vb经零交叉比较器后整形为方波,由微分电路取出边沿脉冲加到R2S触发器上,一路使R2S触发器置位,另一路使R2S触发器复位,故R2S触发器输出的脉冲宽度即代表两路信号的相位差 (初始相位角一般为180°),而该方波的频率就是转速。
将该信号送入单片机处理,可获得扭矩及转速参数值。
相位差检测电路原理如图3。
单片机图3相位差信号检测电路原理图(2)信号处理算法设计相位差测量方法通常采用相位差测量转换为固定时间间隔测量。
该方法存在明显缺陷:测量精度会随测量信号频率变化而改变。
扭矩、转速大小分别转换成了方波的高电平的宽度和方波的频率大小。
当转速变化时,在相同脉冲数下高电平和整个脉冲的宽度计数值也是变化的。
所以,在相同脉冲数下计算扭矩大小,不同转速时,扭矩的测量精度是不同的。
为了达到等精度测量的效果,本系统在相同计数值下计算扭矩值。
２.２磁栅转矩传感器测量系统构成与测量原理２.２.１系统构成如图4所示。
磁栅转矩传感器的主要设计参数:额定量程10kg·m ;满量程转矩作用下,两磁栅的相对扭转角0.61°;磁栅外径D = 120mm。
磁栅1上有双磁道和,磁栅2上有单磁道。
磁道和上所录的波数Z1 = 1200个波周,磁道上所录的波数Z 2 = 3000个波周。
扭轴旋转时,磁头1, 2, 3和4分别拾磁输出正弦信号S1, S2, S3和S4。
其中S1和S2经分频后形成转矩测量所需的两路比相信号; Ｓ３和Ｓ4经倍频后,形成相位差辅助测量和转矩的判向信号。
图4系统构成简图2.2.2.相位转矩测量原理同频正弦信号S1和S2之间的相位关系反映了扭轴传递的转矩信息,将它们进行分频,而后测量两分频信号的相位关系,即可测知转矩。
分频的原因是:①磁道、上的录磁波数Z1= 1200,这是为了保证拾磁信号的质量。
若不经分频,而直接测S1和S2之间的相位关系,则在额定的工作转矩范围内,会造成S1和S2之间发生2Π相位翻转,这是不允许的。
②经适当分频,减少磁栅每转一周的比相测量次数(即降低测量采样的频率),以满足动态测量过程中微机进行数据预处理(必要的计算、存储)对时间的要求。
设A、B分别为S1和S2经K1= 4分频后得到的信号。
当扭轴空载旋转时,信号A、B的频率随转速而改变,两者间的相位关系一定。
调整磁头1 (或2) ,使A、B之间的初始相位差为零。
当扭轴传递动态转矩T( t)时,由于扭轴的扭转变形,磁栅1和2发生相对扭转,使A , B间的相位关系发生了θ(t)的变化, T(t)和θ(t)均是时间的连续函数。
实际测量则是对它们的离散采样,采样频率(Z1∕K1) 次转。
设对θ(t)的第i次采样测量结果为θ( i) ,理论上, T(t)的采样结果T(i)和θ(i)之间有如下关系式中, G为扭轴材料的切变弹性模量, d、L分别为扭轴的直径和有效长度。
可见,T(i)的测量归结为准确地测定随时间变化的相位差θ( i)。
2.3相位差θ(i)的测量θ(i)的测量包括两方面:一是测其大小,二是判向,即判别扭轴的旋转方向。
对θ(i)的大小进行测量是基于两路辅助测量信号:一路是高频时钟脉冲CP;另一路则由正弦信号S3和S4产生。
同时, S3和S4也用于判向。
2.3.1．基于S3和S4的辅助测量脉冲与判向图5辅助测量及判向脉冲P +、P -的形成调整磁头3与4之间的相对位置,使S3和S4相位互差90°。
以S3、S4为原始信号,经电阻链移相细分,获得相位分别为0,∏∕6,2∏∕6,3Π∕6, 4Π∕6, 5Π∕6的输出信号,它们经过零整形,产生六路1∶1占空比的方波,分为二组: F(0) , F (Π∕3) , F (2Π∕3) ; F (Π∕6), F(3Π∕6) ,F(5Π∕6)。
这两组方波分别经异或门组合处理,得到细分的新方波C和D ,见图5(a)。
它们的周期是原信号周期的三分之一,相位互差90°。
至于C超前D ,还是D超前C ,则取决于扭轴的旋转方向。
假设当扭轴正向旋转时, S3超前S4 90°,则有C超前D 90°。
而当扭轴反向旋转时,S3滞后S4 90°,亦有C滞后D90°。
利用方波C、D产生辅助测量脉冲及判向的原理示于图5(b)。
图中C1, C2, D1, D2分别为方波C、D的上升沿和下降沿触发的单稳脉冲。
由C , D , C1, C2, D1, D2可产生辅助测量及判向脉冲信号P +、P - ,其逻辑关系如下:当扭轴正向旋转(即方波C超前D 90°)时, P +处有负脉冲输出;当扭轴反向旋转时,P-处有负脉冲输出。
P+(P-) 的频率与S3(S4) 的频率之比K2=12。
2.3.2 θ( i)的测量图6“二次细分测量”原理图图6是假定扭轴正向旋转时,基于时钟脉冲C P的辅助测量及判向脉冲P +对θ( i)进行“二次细分测量”的原理图。
图中A′、B′是信号A、B经波形变换后得到的脉冲信号。
第一次细分:以A′为开门信号, B′为关门信号,用脉冲P +对相位差θ( i)进行“粗分”,由可逆计数器获取(N - N0)。
第二次细分:利用时钟脉冲C P对脉冲序列P +进行内插细分,以获得ΔN。
这是测量的关键。
具体方法是通过测定关门信号B′和与之前后相邻的负脉冲P +到达的时间关系ta, tb和tc,用抛物线插值法计算出ΔN。
考虑到负脉冲P +的宽度很窄(稍大于时钟脉冲CP的周期,由单稳触发器的调整保证),经推导,可得抛物插值公式:同理,扭轴反向旋转时, P-取代P +的作用。
测知(N - N0) ,ΔN后,θ( i)由下式计算:式中, N0为可逆计数器的预置数; N为计数器的终值;Δθp为脉冲P + (P-) 的相位差当量。