[发明专利]微扭矩测量装置及方法

说明书

本发明提供了微扭矩测量装置及方法。微扭矩测量方法中，探针连接有弹性件，通过驱动被测物旋转、利用弹性件带动探针旋转、或直接驱动探针转动，可以测量出两个角度，通过两个角度差值计算获得扭矩。微扭矩测量装置包括支架、探针、角度测量机构、弹性件及驱动机构，探针用于与被测物连接，探针绕自身中心轴线转动连接于支架；弹性件的一端与探针相连，弹性件用于通过形变产生相应的扭矩与探针所受到的扭矩相平衡；角度测量机构用于测量探针的角度变化；驱动机构可以驱动被测物旋转、利用弹性件带动探针旋转、或直接驱动探针转动。利用两次角度差值作为基础计算对应的被测扭矩，可以有效提高测量精度；可以实现微小扭矩的精确测量，结构简单。

技术领域

本发明涉及扭矩测量技术，尤其涉及一种微扭矩测量装置及方法。

背景技术

随着科技的发展，微扭矩测量已经成为精密制造与控制、精密测量、质量检验等领域必不可少的一种测量手段。传统的扭矩测量方法测量范围与测量精度已经不能满足目前微扭矩和高精度的测量要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微扭矩测量装置及方法，能够提高微扭矩的测量精度。

为了解决上述技术问题，一方面，本发明提供了一种微扭矩测量方法，用以测量被测物的内部阻尼扭矩，所述微扭矩测量方法包括步骤：

将探针与所述被测物相连，所述探针连接有弹性丝，在自然状态下，所述弹性丝的中心轴线垂直于所述探针的中心轴线，所述弹性丝的一端与所述探针相连，所述弹性丝的另一端设置有定位机构，在所述弹性丝的长度方向上，所述弹性丝与所述定位机构滑动配合；

使所述被测物旋转角度α，所述弹性丝产生弹性形变，所述被测物的旋转轴线与所述探针的中心轴线重合；

测量所述探针的转动角度β；

根据α与β之间的差值计算出被测扭矩。

其中，在所述步骤将探针与所述被测物相连之前，还包括步骤，将所述被测物固定于驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述被测物旋转。

第二方面，本发明提供了一种微扭矩测量方法，用以测量被测物的内部阻尼扭矩，所述微扭矩测量方法包括步骤：

探针连接至弹性件的一端，使所述弹性件的另一端绕所述探针的中心轴线旋转预定角度，从而使得所述探针绕自身中心轴线旋转，测量所述探针的旋转角度α；

将所述探针与所述被测物连接；

使所述弹性件的另一端绕所述探针的中心轴线旋转所述预定角度，测量所述探针的旋转角度β；

根据α与β之间的差值计算出被测扭矩。

其中，通过一驱动机构使所述弹性件的另一端旋转；在所述探针与所述被测物连接前后两步骤中，所述驱动机构的运动幅度相同。

其中，所述弹性件为弹性丝、弹簧片、螺旋弹簧、游丝中的一种。

第三方面，本发明提供了一种微扭矩测量方法，用于测量被测物的内部阻尼扭矩，所述微扭矩测量方法包括步骤：

探针连接有弹性件，对探针施加预设作用力以使所述探针绕自身中心轴线旋转，所述弹性件发生形变，测量所述探针的旋转角度α；

将所述探针与所述被测物相连，对探针施加预设作用力以使所述探针绕自身中心轴线旋转，所述弹性件发生形变，测量所述探针的旋转角度β；

根据α与β之间的差值计算出被测扭矩。

其中，所述弹性件为弹性丝、弹簧片、螺旋弹簧、游丝中的一种。