天津旋转机械状态监测仪服务至上,善测（天津）科技

RTMS采用光纤传感器实现非接触扭转振动测量，硬件上采用叶片振动测量系统，相较于传统光电编码、齿轮脉冲等传统方法具有以下优势:

1.光纤非接触式测量，*测量改装，*动平衡；

2.传感器工作距离宽，动态响应快，对横向振动不敏感，满足轴系振动的实际工况要求。

3.双传感器差分扭转测量算法，客服了传统方法中转速不稳导致的测量误差。

RTMS尤其适用于大直径旋转轴传递功率、静扭矩、动扭矩及扭振的高精度在线监测。

测应变测扭矩是一种常规的扭矩测量的手段。一般性扭矩传感器一旦失效,不仅会造成扭矩传感器自身的损坏,更严重的是会造成被测量设备的重大机械损坏。该方案首先测量旋转轴表面的应力应变值,再将测量值代入相应的力学公式折算,较终获得旋转轴上承受的扭矩大小。从*1枚应变片设计成功至今,应变计已经从原先单一的电阻式应变计逐渐发展成为利用多种物理原理制成的应力敏感元件,例如:声表面波传感器、逆磁致伸缩材料传感器、压电式扭矩传感器等。

非接触测量可以满足对于扭矩测量的众多需求:

1)长期不间断、高可靠性扭矩测量。一般性扭矩传感器一旦失效,不仅会造成扭矩传感器自身的损坏,更严重的是会造成被测量设备的重大机械损坏。如果按万向节在扭转的方向是否有明显的弹性可分为刚性万向节传动轴和挠性万向节传动轴。例如:应变式扭矩测量装置中应变计的引线需要靠滑环(见图1)引出,长时间工作后,滑环较易发热老化,甚至断裂脱落,所以出于可靠性的考虑,该方案多用于低速旋转轴的短期扭矩测量。如果选择非接触式扭矩传感器测量扭矩,它与旋转轴没有力的相互作用,工作过程中不受轴向负载和弯曲载荷,所以零件损耗小,工作寿命长,可以实现长期不间断、可靠性测量扭矩。

2)高动态性精砖扭矩测量。具体方法是,利用单片机的高速计数功能,对单片机的内部时钟进行计数,计数时间由该矩形脉冲控制,根据计数值可以计算得到每个脉冲的时宽值。传感器自身的转动惯量是影响扭矩测量精度和动态性的重要问题,因为传感器是有重量的,安装在旋转轴上后就相当于增加了一个“额外质量”,这一质量在旋转轴较轻或者转速较慢的情况下是不能忽略的,那便会导致旋转轴的转速明显下降,测量得到的扭矩大小将受到严重影响。如果采用非接触式扭矩测量,传感器对旋转轴无附加外力,这可以从根本上提高测量的动态性和精准性,同时有助于提高系统的分辨率。

3)准确控制被测装置。因为一般性扭矩测量装置的体积大,并且要与旋转轴直接接触,所以存在着一个不可避免的问题,即由于安装位置不当,或者接触测量时产生的干扰力或扭矩而改变旋转轴的运动状态,这类干扰是随机的,很难评估和定量,而扭矩测量往往又是作为控制单元的反馈信号。其测量原理是，传动轴上的机械应变引起贴在该轴上的应变片的电阻发生变化，使电桥失去平衡。这样就会直接导致控制的准确性难以保证。唯有采取非接触式扭矩测量,从源头上消除传感器施加在旋转轴上的附加力,末端控制的高准确性才有可能实现。

实现非接触式扭矩测量的关键技术

扭矩的非接触式测量是在接触式测量的基础上发展起来的。它综合利用了已有的扭矩测量技术和方法,通过技术改进和升级实现非接触的扭矩测量目标。从*1枚应变片设计成功至今,应变计已经从原先单一的电阻式应变计逐渐发展成为利用多种物理原理制成的应力敏感元件,例如:声表面波传感器、逆磁致伸缩材料传感器、压电式扭矩传感器等。工程中,实现非接触测量的关键在于实现非接触的扭矩信号传递。现阶段,可以实现非接触扭矩信号传递的关键技术有如下两种。

基于无线信号传输模块的非接触扭矩测量方案

基于一般性扭矩测量方案,即测应变测扭矩、测转矩测扭矩、测反作用力测扭矩,这一方案是指增添无线信号传输的功能单元实现非接触扭矩信号传递。这是一种改良方案,通过技术改进实现从有线接触式扭矩测量到非接触无线扭矩测量的升级。

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