[实用新型]装卡式在线检测扭矩传感器

说明书

本实用新型涉及物理测量仪器中测量扭转力矩的传感器，也属于测量转速的传感器，具体是指一种以利用电磁方法为特征的装卡式在线检测扭矩传感器。

目前，国内外利用相位差检测原理制成的转矩转速传感器，一般只能应用于实验室的台架试验，由于其精度高和重复性好而被广泛采用。但是，由于这类传感器在使用时，必须串接于被测系统的动力与负载之间，这样势必要影响到被测系统的结构刚度，所以在汽车、轮船等整车试验及石油钻井的扭矩监测中无法采用这类传感器。为此，日本小野测器与日本赤阪铁工所（船用柴油机企业）合作，利用相位差测试技术，研制成功精密轴扭矩计，是把传感器做在发动机与螺旋桨推进器之间的一段轴上，但它只能在船舶制造或大修时装在轴上，因此在使用上有一定局限，而且不能进行现场标定，所以其测量数据的准确度不可能高。

本实用新型的目的，在于利用相位差测试技术，提供一种可以方便地装卡在被测轴上进行扭矩和转速在线检测的传感器，并且使其可以进行现场标定。

这种新型传感器的解决方案是，其左、右两边各具有由上、下两半拼连成一体的壳体，左、右两边的壳体又拼连成一体，在左、右两边的壳体之间具有一个由上、下两半拼连成一体的皮带轮，在皮带轮上绕皮带轮一周具有几根皮带轮小轴，在每根皮带轮小轴两端均装有轴承，轴承分别与左、右两边壳体内的内圆柱面相接触，在皮带轮左、右两侧的壳体内各具有由上、下两半拼合而成的与皮带轮相固连的内齿轮，在两个内齿轮外侧的壳体内各具有由上、下两半拼合而成的外齿轮，两个外齿轮分别伸进相邻内齿轮内部且与内齿轮保持一个间隙，在两个内齿轮外部的壳体内各紧嵌合有由上、下两半拼合而成的导磁环，两个导磁环分别套在两个内齿轮外部且与内齿轮保持一个间隙，在两个外齿轮外部的壳体内各紧嵌合有由上、下两半拼合而成的环状的导磁支架，两个导磁支架分别套在两个外齿轮外部且与外齿轮保持一个间隙，在左、右两边的同一边的导磁环与导磁支架之间的壳体内，绕导磁支架一周均具有分别固连在导磁支架上的几个信号线圈，信号线圈内均装有永久磁钢，信号线圈按左、右两边分别串联而成两组信号线圈组，每组信号线圈组的两端头分别与安装在壳体上的高频插座相电连接，以把信号引出。在左、右两边壳体的端部均具有由上、下两半拼合而成的端盖，端盖均与壳体相固连且压住导磁支架，在左、右两个端盖上绕端盖一周均具有几根端盖小轴，在每根端盖小轴两端均装有轴承，各由上、下两半拼连成一体的两个外齿轮安装座，分别从左、右两端伸进端盖的孔内，其外圆柱面分别与两个端盖上的轴承相接触，端盖上轴承的外侧均盖有由上、下两半拼合而成的防尘盖，左、右两边的外齿轮分别固连在左、右两边的外齿轮安装座上，在两个外齿轮安装座的中心开孔内均固连有由上、下两半拼合而成的卡环。上述导磁支架、导磁环、内齿轮及外齿轮均采用软磁材料制成，内齿轮的齿数与外齿轮的齿数相同，但不啮合而有间隙。这些零件与信号线圈、永久磁钢组成信号发生器，其磁回路为：永久磁钢→导磁环→导磁环与内齿轮之间的空气隙→内齿轮→内齿轮与外齿轮之间的空气隙→外齿轮→外齿轮与导磁支架之间的空气隙→导磁支架→永久磁钢，从而形成封闭磁回路。