测定扭矩的电测法

-
ε2 ) 2
=
UK 4
(2
ε1
-
ε2)
(5)
式中 ,U —电桥供桥电压 ;K —应变片灵敏系数 。
由(5)式知 , 扳手加力后 , 因产生应变(2ε1 ε2)将引起电压输出 ΔU 。
3.2 扭矩的得出
由(5)式代入(3)式得 :
T =4KEUW · ΔU (N · M)
(6)
由(6)式知 , 若采用测 压计来 测定 因应变
变。
由(3)式知 , 只要测出扳手中的应变 ε1 、ε2 , 即可确定所施加的扭矩 T 的大小 。
3 电测方法
3.1 布片与电桥接线 为测定(3)式中的应变(2ε1 -ε2), 可采用电
测法 。应变片的布片方式采用图 2 方式 , 电桥 接线采用图 3 的卧式桥路 。
图 1 扳手弯矩图
由平衡关系 , 扭转件所 受扭矩应与 扳手 0 -0 截面上的弯矩相等 , 即 T =M0 , 在扳手上取 间距相等的 1 -1 和 2 -2 截面 , 其相应弯矩图
会议期间 , 国内外电离辐射 、放射医学 、医
学影像学等专家举行了 CT 规程的内容及法制 计量依据 , X 线 CT 临床 应用质量与循证 医学 (EBM), CT 成像质量的临床医学评价 , CTDI(剂 量指数)的表 达及测量方法 等系列学术报告 。
与会代表还就影响 CT 成像系统影像质量的因 素及对策 , 数字成像系统的质量保证与智能检 测进 行了广泛的探 讨和交流 , 并在东软 CT C3000 螺旋扫描装置上进行了现场实践 。
设扳手弹性模量为 E , 抗弯截面模量为 W ,
由 σ=MW , 有 : M1 = Wσ1 = W · E · ε1
M2 = Wσ2 = W · E · ε2
(2)
(2)式代入(1)式得 :
T = EW(2ε1 -ε2)
(3)
式中 :ε1 —扳手 1 -1 截面上侧(或下侧)的纵向
应变 。
ε2 —扳手 2 -2 截面上侧(或下侧)的纵向应
黄 扬 (中国测试技术研究院电离辐射研究所)
· 21 ·
分力 , 因而扳手可能会存在轴向变形和侧弯变
形 。 但按图 2 和图 3 的布片方式和桥路可确保 消除它们对测量结果的影响 。
4 实例
我们采 用自 制 8 ×40 ×400 固定 扳手 , 用 120Ψ丝式纸基 电阻应 变片贴 片 , 使用 UJ -36 型电位计进行了实测(电位计上读数盘按(6)式 换算成扭矩值)。实测结果令人满意 , 说明此法 切实可行 。
1 前言
工程中有许多场合必须按设计要求对构件 承受的扭转力矩(扭矩)的数值加以控制(如螺 栓联接等)。 常用方 法是采用机械式测力矩扳 手来进行控制 。 但其精度一般不高 。 本文介绍 一种可直接测定扭矩数值且精度较高的电测方 法。
2 原理
2.1 扭矩与弯矩 扳手在施加力矩 过程中(图 1), 其弯矩图
本次宣贯会通过计量 、医院 、厂家三者面对 面的交流 , 达成了如下共识 :首先 , CT 的计量检 定是确定其安全性及有效性的法制保证 , 在用 设备在符合规程要求的前提下 , 如何提高成像 质量原则上是医疗机构份内之事 , 但诊断成像 作为一种特殊的商品 , 自然应接受质量监督 ;其
次 CT 装置的计量工作是从事循证医学的必要 技术条件与法制依据 。 笔者以为 , 本次宣贯会 的重大意义也在于此 。
第6期 2001 年 11 月
PRACTICAL MEASUREMENT TECHNOLOGY 实 用测试技术
No .6 Nov., 2001
测定扭矩的电测法
温志明 康向东
(南方冶金学院环建学院 , 江西赣州 341000)
摘要 工程 中 有许 多情 况必 须控 制扭 转力 矩的 大小 、 本文提出一种在施加扭矩过程 中能随 时测定 所加扭 矩 大小的电测法 。 关键词 扭矩 应变 电测法
分别为 M1 、M2(见图 1), 由弯矩几何关系有 :
T =M0 =2M1 -M2
(1)
由图 1 弯矩图的斜实线与斜虚线 可知 , 若力 F
· 20 ·
图 2 应变片布置
R1 、R2 贴在 1 —1 截面上 、下侧沿中心线方
向 , 在 2 -2 截面上 、下侧沿中心线方向贴应变 片 R3 、R4 。 R1 、R2 、R3 、R4 为规格相同的应变片 , R5 、R6 为与前述应变片阻值相同的外接固定电
阻 。 扳手加力后 , R1 、R2 、R3 、R4 均有电阻变化 , 分别设为 ΔR1 、ΔR2 、ΔR3 、ΔR4 , 而 R5 、R6 因不受 力 , 无变化 , 即 ΔR5 =ΔR6 =0 , 根据文献[ 1] , 此时 图 3 电桥有输出电压 :
图 3 电桥接线
ΔU = U
ΔR1
- ΔR2
为图 1 实线 。
从 A 点移到任一点 B 作用 , 在保持扭转力矩不 变时 , 虽 M1 和 M2 之值产生变化 , 但 2M1 -M2 = T 的关系仍然成立 。这说明 , 如果通过(1)式来 测定扳手施加的扭转力矩 T , 将不会因力 F 在 2
-2 截面右侧的不同施力位置而产生影响 。
2.2 扭矩与应变
+ Δ(R 4
+R6
) -
Δ(R3
+R5)
4R R
2R
Байду номын сангаас
2R
=
U 4
ΔR1 R
- ΔR2 R
+
ΔR4 2R
-
ΔR6 2R
(4)
由 ΔR1/ R =Kε1 ;ΔR2/ R = -Kε1 ;ΔR3/ R =
Kε2 ;ΔR4/ R =-Kε2 ;代入(4)式得 :
ΔU
= UK 4
ε1
-(-ε1)+(-
ε2 2
(2ε1 -ε2)而产生的输出电压 ΔU , 即可确定扭矩
T 的大小 。 而且 , 由于 W 、K 、U 均为常数 , 因而
扭转力矩 T 与输出电压 ΔU 成 正比 , 故只要将
测压计的读数度盘按(6)式进行电压与扭矩间
的相应标定 , 即可在测定输出电压的同时 , 从测
压计上立即读出扭矩 T 的数值 。 扳手加力时 , 可能会产生轴向分力及侧向
参考文献
1 张如一 .沈观林 , 潘真微 .实验 应力分析 、实验 指导 .北京 :清华大学出版社.1982.4
医用 CT 辐射源规程宣贯会召开
由全国电离辐射计量技术委员会主办 , 东
软数字医疗系统股份有限公司协办 , 医用诊断
计算 机 断 层 摄 影 装 置 (CT )X 射 线 辐 射 源 (JJG961 -2001)规程宣贯会于 2001 年 9 月 15 ～ 19 日在沈阳东大软件 园召开 。 来自各省 级计 量部门和瑞 典 RTI , 美 国 INOVISION 剂量测 量 设备 制造 商 以 及东 软 、GE 、SIEMENS 、PHIL IPS 、TOSHIBA 、HITACHI 、SHIMADZU 七大 CT 厂 家的近百名代表参会 。