[发明专利]数控电动式扭矩检测扳手及螺栓紧固扭矩值的检测方法

权利要求书

1.一种数控电动式扭矩检测扳手，其特征在于，包括：

扳手电机，所述扳手电机带动扳手输出轴旋转以松卸被测螺栓；

电源，所述电源用于供电给扳手电机；

单片机，所述单片机中存储有扭矩-电流-电压-转速的函数转换模型；

电流传感器，所述电流传感器电性连接于所述扳手电机与单片机之间，用于采集扳手电机的工作电流信号，并将采集的工作电流信号传递给单片机；

电压传感器，所述电压传感器电性连接于所述电源与单片机之间，用于采集电源的电压信号，并将采集的电压信号传递给单片机；

转速传感器，所述转速传感器电性连接于所述扳手电机与单片机之间，用于采集扳手电机的工作转速信号，并将采集的工作转速信号传递给单片机；

输入模块，所述输入模块根据被测螺栓的紧固扭矩值大小范围确定所需的量程；

显示模块，所述显示模块用于实时显示被测螺栓的当前扭矩值；

其中，所述单片机分别与电流传感器、电压传感器、转速传感器、输入模块以及显示模块电性连接，所述单片机中内置控制程序，所述控制程序用于根据所述函数转换模型将所采集的工作电流信号、电压信号及工作转速信号转换为对应的当前扭矩值，并将对应的当前扭矩值实时显示在显示模块上，直到被测螺栓开始松动时获得螺栓紧固扭矩值为止，关闭电源停止为扳手电机供电。

2.如权利要求1所述的数控电动式扭矩检测扳手，其特征在于，所述数控电动式扭矩检测扳手还包括机械开关，所述机械开关串联在扳手电机的电源的回路上，所述机械开关的常开触点连接在单片机上，按下机械开关时，扳手电机的电源导通，所述机械开关的常开触点闭合并将机械开关按下的信号传递给单片机，所述单片机启动MOS管电路驱动扳手电机由慢到快无冲击启动。

3.如权利要求1所述的数控电动式扭矩检测扳手，其特征在于，所述电流传感器将采集到的工作电流信号传递给单片机，单片机用于根据检测到的电流值大小区分扳手电机做功区间，在区分的做功区间里，利用扳手电机转速的下降与反力臂的扭矩之间的线性关系来计算当前扭矩值。

4.如权利要求1所述的数控电动式扭矩检测扳手，其特征在于，所述电压传感器将采集到的电源的电压信号传递给单片机，所述单片机根据电源的电压与额定电压的差值计算所需的功率差值，以对扳手电机的输出扭矩进行功率补偿。

5.如权利要求1所述的数控电动式扭矩检测扳手，其特征在于，所述转速传感器将采集到的工作转速信号传递给单片机，所述单片机用于根据检测到的电机的转速，并通过数控电动式扭矩检测扳手的机械部分的变化常数以及扳手电机转速的下降与反作用力的扭矩线性关系来计算当前扭矩值。

6.一种螺栓紧固扭矩值的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：输入模块根据被测螺栓的紧固扭矩值大小范围确定所需的量程；

步骤S2：启动扳手电机，带动扳手输出轴旋转以松卸被测螺栓；

步骤S3：电流传感器、转速传感器分别采集扳手电机的工作电流信号及工作转速信号，电压传感器采集电源的电压信号，并将采集的工作电流信号、电压信号、工作转速信号传递给单片机；

步骤S4：单片机内置的控制程序根据扭矩-电流-电压-转速的函数转换模型，将所采集的工作电流信号、电压信号及工作转速信号转换为对应的当前扭矩值，并将对应的当前扭矩值实时显示在显示模块上；

步骤S5：直至被测螺栓开始松动时获得螺栓紧固扭矩值为止，关闭电源停止为扳手电机供电。

7.如权利要求6所述的螺栓紧固扭矩值的检测方法，其特征在于，所述电流传感器将所采集到的工作电流信号传递给单片机，单片机用于根据检测到的电流值大小区分扳手电机做功区间，在区分的做功区间里，利用扳手电机转速的下降与反力臂的扭矩之间的线性关系来计算当前扭矩值。

8.如权利要求6所述的螺栓紧固扭矩值的检测方法，其特征在于，所述电压传感器将所采集到的电源的电压信号传递给单片机，所述单片机根据电源的电压与额定电压的差值计算所需的功率差值，以对扳手电机的输出扭矩进行功率补偿。

9.如权利要求6所述的螺栓紧固扭矩值的检测方法，其特征在于，所述转速传感器将所采集到的工作转速信号传递给单片机，所述单片机用于根据检测到的扳手电机的转速，并通过数控电动式扭矩检测扳手的机械部分的变化常数以及扳手电机转速的下降与反作用力的扭矩线性关系来计算当前扭矩值。