[发明专利]一种非接触式传动轴扭矩的测量装置与方法

摘要

一种非接触式传动轴扭矩的测量装置与方法，属于扭矩测量领域。该装置包括基准标记环、比较标记环、两台图像检测装置、一台计算机。基准标记环安装在传动轴的靠近电动机侧，比较标记环安装在传动轴的靠近负载侧，基准标记环与比较标记环之间相距若干米，两台图像检测装置分别安装在基准标记环和比较标记环上方，两台图像检测装置与计算机相连。本发明利用传动轴负载状态下转角所对应的弧长来实时测量扭矩，实现了非接触式测量，动态特性好，可靠性和可维护性好。

主权项

1.一种非接触式传动轴扭矩的测量方法，采用一种非接触式传动轴扭矩的测量装置，包括基准标记环、比较标记环、两台图像检测装置、一台计算机，基准标记环安装在传动轴的靠近电动机侧，比较标记环安装在传动轴的靠近负载侧，基准标记环与比较标记环之间相距若干米，两台图像检测装置分别安装在基准标记环和比较标记环上方，两台图像检测装置与计算机相连；其特征在于：该方法包括如下步骤：步骤1、将基准标记环和比较标记环的每条可识别特征线的长度信息和图片存储于计算机内；步骤2、将基准标记环和比较标记环安装在传动轴上，并利用基准标记环的检测校正线和比较标记环的检测校正线在传动轴空载状态下校准；步骤3、在传动轴负载状态下，两台图像检测装置分别对基准标记环的可识别特征线和比较标记环的可识别特征线进行拍照；步骤4、计算机以若干毫秒的采样周期触发两台图像检测装置拍摄图片，并采集图片，将图片高度均分为若干个小格，利用图片中可识别特征线与图片底部的距离，对基准标记环的可识别特征线和比较标记环的可识别特征线进行定位，并与已存储在计算机内的长度信息和图片比较，利用可识别特征线对应的横向坐标刻度分别得到基准标记环读数和比较标记环读数；步骤5、当传动轴顺时针旋转时，若比较标记环读数大于基准标记环读数，则利用比较标记环读数减去基准标记环读数得到扭转弧长；若比较标记环读数小于基准标记环读数，则利用比较标记环读数加上横向坐标刻度最大值再减去基准标记环读数得到扭转弧长，扭转弧长设定为正值；当传动轴逆时针旋转时，若比较标记环读数小于基准标记环读数，则利用基准标记环读数减去比较标记环读数得到扭转弧长，若比较标记环读数大于基准标记环读数，则利用基准标记环读数加上横向坐标刻度最大值再减去比较标记环读数得到扭转弧长，扭转弧长设定为负值；步骤6、利用扭转弧长，根据剪切胡克定律，计算作用在传动轴上的扭矩，并将计算结果输出到计算机HMI显示。