[实用新型]数显扭矩扳手

说明书

本实用新型涉及一种可以定量向螺纹紧固件施加紧固力矩的数显扭矩扳手。

数显扭矩扳手是一种可以定量向螺纹紧固件施加紧固力矩，并以数字的型式显示紧固力矩的大小，广泛应用于对螺纹紧固力矩有严格要求的行业和部门。申请人曾就这一主题向国家专利局申请多个专利，如扭矩扳手(申请号：97208330)、铁路专用双臂扭矩扳手(申请号：00226490.0)等。

数显扭矩扳手目前正朝着智能化、准确度高、使用方便等方面发展。现有数显扭矩扳手不足之处主要是电路复杂、成本高、给用户带来不便。

本实用新型的目的是：提供一种电路结构简单、成本低，并具有智能化、使用方便、可以准确显示扭矩值大小的数显扭矩扳手。

本实用新型的目的是这样实现的：它包括扳手头1，其中扳手头1通过与其一体的可以回旋和换向的棘轮机构与测量杆2连接，电气盒4套在测量杆2上，电气盒4的尾部装有把手6，电气盒4内装有电子线路组件5，电子线路组件5由印刷线路板组件和面板组成。印刷线路板组件包括：信号放大器8、模数转换器9、进行数字处理及计算的微控制器10、显示电路11、预置报警电路12、设定电路13、欠压报警电路14、单位转换电路15、模式转换电路16、自动清“零”电路17、电源变换及稳压电路18。其对现有技术的贡献在于：

在所述的测量杆2的两侧铣有两个对称平面，该平面上各贴有两片电阻应变计3。电阻应变计3以桥式电路7连接，其输出端接信号放大器8的输入端，信号放大器8的输出端与模数转换器9的运算放大器IC1-2的输入端连接，所述的模数转换器9由IC1-2、IC2-1运算放大器、三极管V1、单片机IC4的P3.1(I/O)口、P3.2(I/O)口，以及电阻R4、R5、R6、R7、R8、R9，电容器C4、C5、C6组成；其电连接关系为：由单片机IC4用于发出检测信号的P3.1(I/O)口串接电阻R9后，接V1三极管的基极，V1三极管的集电极串联电阻R4后与运算放大器IC1-2的输入端连接，积分电容器C5接在运算放大器的IC1-2的输入端与输出端之间，IC1-2的输出端与第二级运算放大器IC2-1的输入端连接，IC2-1的输出端接单片机IC4的P3.2(I/O)口。

模数转换器9把信号放大器8放大后的检测信号变为数字信号后，先送至微控制器10进行数字处理及计算后，再送显示电路11显示。其中微控制器10、显示电路11、预置报警电路12、设定电路13、欠压报警电路14、单位转换电路15、模式转换电路16、自动清“零”电路17、电源变换及稳压电路18的电连接结构在市场已销售的数显扭矩扳手中作为现有技术已被广泛使用，在此不再赘述。

本实用新型由于在模数转换器9上采用了上述设计的双积分式A/D转换器，其电路简单、成本低，并同时具有智能化、准确度高、使用方便，可以准确显示扭矩值大小；具有任意报警值设定、声光报警、开机自检、延时自动关机、自动清零、单位自动转换(N.m、Ibf.ft、Ibf.in)、示值跟踪、峰值保持功能。

以下结合附图对本实用新型做进一步的说明。

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的电气原理示意图。

本实用新型采用了弯矩对扭矩的等效原理。通过测定测力杆2弯矩值的大小来显示出螺纹扭矩值的大小。其结构关系是测量杆2的两侧铣有两个对称平面，平面上各贴有两片电阻应变计3，电阻应变计3以桥式电路7连接。当紧固螺纹时，测量杆2在力矩作用下弯曲变形。贴在测量杆2两侧的电阻应变计3，一面受拉、另一面受压。四片电阻应变计3组成的桥式检测电路7，可把变形信号传出。因为：测量杆2的弯曲变形量与扳手受到的力矩有确定的线性关系。电气盒4通过其前端的锥形连接、套在测量杆2上。把手6装在电气盒4的尾部，把手6内装有供电电池。电气盒4内装有电子线路组件5。电子线路组件5是由印制线路板组件、面板组成。印制线路板组件包含有信号放大器8、模数转换器9、微控制器(MCU)10、显示电路11、预置报警电路12、设定(预置)电路13、欠压报警电路14、单位转换电路15、模式(测量)转换电路16、自动清“零”电路17、电源变换及稳压电路18。

信号放大器8由ICI-1运算放大器、W2电位器、R2、R3电阻、C1、C2、C3电容器组成。它把桥式检测电路7的微弱变形信号放大至模数转换器9所需要的电压值。