[发明专利]扭矩显示系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于数显式扭力工具或数显式扭矩测试仪、使该扭力工具或扭矩测试仪能实时地计算并显示正确的放大扭矩值的扭矩显示系统及其方法，更具体地说，涉及这样一种扭矩显示系统及其方法，该扭矩显示系统及其方法不需要人工计算便可直接显示通过倍力器放大的实际放大倍率和正确的扭矩放大值，并且当施加在扭力工具上的扭矩超过该扭力工具可承受的极限工作扭矩值时，存储施加的扭矩、通过警示单元以声音或灯光实时地发出警示并且在显示装置上显示施加的扭矩，由此有效地延长工具的使用寿命，从而明确产品的保固责任归属。

背景技术

扭矩指的是使物体发生转动的力，在物理学中扭矩就是力矩的大小、等于力和力臂的乘积、国际单位是Nm(牛顿·米)或其它可换算的扭矩单位。在日常生活中，有时会使用扭力扳手来转动螺丝或螺栓以锁紧螺丝或螺栓，转动螺丝或螺栓的力即为扭矩。

目前，市场上存在许多可用来测量并显示扭矩大小的工具(例如，数显式扭力扳手、数显式扭矩测试仪等)，这些工具都使用数字模块来显示扭紧时所产生的各个相关数据(例如，扭矩、角度等)，但这些数字模块都仅能显示在当初设计该扭力扳手或扭矩测量仪时选择的感测元件规格范围内所对应的扭矩值。由于普通扭力锁紧工具的设计受限于工具的结构强度和所使用的感测元件的规格大小，因此，普通扭力锁紧工具的扭矩感测能力有一定的极限。当需要施加大扭矩来进行锁固操作时，通常是在扭力工具的输出端上连接倍力器以使扭矩放大，该扭力工具放大的扭矩值是人们根据输入的扭矩值乘以该倍力器的放大倍率通过心算或计算辅助工具计算得到，而且无法将放大的扭矩值实时地显示在原来的显示装置上。此外，如果使用具有较小扭矩校验能力的数显式扭矩测试仪来测量或校验大扭矩的扭力工具时，则也会因待测扭力工具的扭矩远远超过扭矩测试仪内部的感测元件规格范围所能承受的上限而导致无法进行测量或校验。另外更为重要的是，由于倍力器内部的齿轮传动机构在工作过程中必然产生传动效率损失，因此无法根据倍力器标示的放大倍率直接换算，而是需要根据个别倍力器校验过的实际放大倍率参数值(P)来进行人工计算才能得到正确的扭矩放大值(T)。

本发明的目的就是针对数显式扭力工具或数显式扭矩测试仪设计一套能实时地运算并显示正确的扭矩放大值的扭矩显示系统及其方法，更具体地说，设计一种不需要人工计算便可直接显示通过倍力器放大的实际放大倍率和正确的扭矩值的扭矩显示系统及其方法，此外，这样的数显式扭力工具或扭矩测试仪常因不适当的使用(施加了超过该扭力工具或扭矩测试仪设计上限所能承受的扭矩)而损坏，从而衍生种种客诉纠纷。本发明也可利用系统内建的运算、记忆、显示及警示等装置在施加到扭力工具的扭矩超过其可承受的极限工作扭矩值时，存储施加的扭矩、通过警示单元以声音或灯光实时地发出警示并且在显示装置上显示所述施加的扭矩，由此有效地延长工具的使用寿命，从而明确产品的保固责任归属。

发明内容

针对上述公知技术的问题，本发明的一个目的就是提供一种扭矩显示系统及其方法，以解决扭力工具无法直接正确且快速地显示通过倍力器放大的扭矩值的问题。

根据本发明的另一目的，提出一种扭矩显示系统及其方法，该扭矩显示系统及其方法可通过选用适当的放大倍率的倍力器使较小规格的扭矩测量仪器校验大扭矩的扭力工具。

根据本发明的另一目的，当施加在扭力工具上的扭矩超过扭力工具可承受的极限工作扭矩值时，可实时地发出警示并记录，以有效地延长扭力工具的使用寿命，从而明确产品的保固责任归属。

根据本发明的目的，提出一种扭矩显示系统，该扭矩显示系统包括输入单元、运算单元、显示单元及警示单元。运算单元连接输入单元、显示单元及警示单元。输入单元接收扭力工具选择性地连接的倍力器所感测的扭矩信号，输入单元还接收使用者输入的预设扭矩值或对应倍力器的放大倍率参数值。运算单元根据未连接倍力器的扭力工具感测的扭矩信号计算出扭矩值，或与连接到扭力工具的倍力器配合使用时，根据所感测的扭矩信号及使用者输入的放大倍率参数值计算出对应倍力器的扭矩放大值。显示单元显示扭矩值、预设扭矩值、放大倍率参数值、扭矩放大值、扭力工具所能承受的极限工作扭矩值、大于极限工作扭矩值时的扭矩值或大于极限工作扭矩值时的扭矩放大值。警示单元警示扭矩值或扭矩放大值已运算完成或已达到预设扭矩值，或警示扭矩值或扭矩放大值已接近或大于极限工作扭矩值。

其中，本发明所述的扭矩显示系统还包括记忆单元，记忆单元连接运算单元，记忆单元存储各种多个型号的倍力器所对应的放大倍率参数值，以提供使用者通过输入单元选择的放大倍率参数值。