本发明专利技术涉及一种扭矩传感器的标定装置及方法，该标定装置包括减速机、扭矩加载机构和标准扭矩传感器，其中，所述减速机的输入端与所述扭矩加载机构的转轴固定连接，以及所述减速机的输出端与所述标准扭矩传感器的一端刚性连接；所述标准扭矩传感器的另一端用于与待标定扭矩传感器刚性连接；所述扭矩加载机构构造成能够实现扭矩的无级加载和卸载。本发明专利技术能够满足各种规格的扭矩传感器的标定，适用性高，并且占用空间小，可以实现线上线下标定。可以实现线上线下标定。可以实现线上线下标定。
【技术实现步骤摘要】
一种扭矩传感器的标定装置及方法
[0001]本专利技术属于扭矩传感器领域，具体涉及一种扭矩传感器的标定装置及方法。
技术介绍
[0002]在汽车、火车、航空航天、船舶重工等行业以及各种测试装备领域，扭矩传感器是重要的监测工具，时刻监控设备的运行状态，保证设备的安全运行。
[0003]现有的扭矩传感器标定方法主要有3种：
[0004]第1种：砝码标定法
[0005]将待标定的扭矩传感器一端固定在支座上，使其不能转动，待标定传感器的另一端与悬臂刚性连接。悬臂的两端分别悬挂一个托盘。待标定传感器通过信号线与信号处理器以及标定软件连接。以顺时针方向标定为例：单独在托盘内放入一定质量的砝码，此时的实际扭矩值＝砝码质量*9.8*力臂长度，将实际扭矩值与待标定扭矩传感器的扭矩读值进行对比分析，完成标定。逆时针方向标定与上述顺时针方向标定操作过程相反。
[0006]砝码标定法对小量程的扭矩传感器比较实用。如果是比较大的量程，比如4000Nm，如果悬臂长度1m，在标定的时候单侧需要加载4000N的力即400Kg左右的砝码，结构比较笨重。同时需要比较大的操作空间，一般需要将传感器从设备中拆卸下来，在专门的场所进行扭矩标定工作。另外在标定过程中随着砝码的逐个堆放，扭矩值是台阶式上升的，扭矩不是无级加载上去的。
[0007]第2种：力传感器参照法
[0008]将待标定的扭矩传感器一端固定在固定座上，使其不能转动，待标定传感器的另一端与悬臂刚性连接。待标定传感器通过信号线与信号处理器以及标定软件连接。悬臂的两端分别安装有一个螺纹加载机构，螺纹加载机构是通过螺纹旋合的形式缩短长度，达到产生拉力的目的。力传感器串联在螺纹加载机构中，用于测量螺纹加载机构产生的拉力。其中螺纹加载机构可根据需要使用液压缸等施力机构替代。
[0009]以顺时针方向标定为例：左侧的螺纹加载机构与力传感器以及悬臂解除连接，通过旋转右侧的螺纹加载机构，力传感器开始读取拉力值，此时的实际扭矩值＝力传感器数值*力臂长度，将实际扭矩值与待标定扭矩传感器的扭矩读值进行对比分析，完成标定。逆时针方向标定与上述顺时针方向标定操作过程相反。
[0010]第3种：标准扭矩传感器参照法
[0011]标准扭矩传感器参考法是将一个标定过的标准扭矩传感器与待标定扭矩传感器串联起来，通过上述提到的螺纹加载机构或者液压缸等施力机构，对标准扭矩传感器与待标定扭矩传感器同时施加扭矩，此时两个扭矩传感器实际受到的扭矩是相等的，将标准扭矩传感器的扭矩读值与待标定扭矩传感器的扭矩读值进行对比分析，完成标定。
[0012]第2和第3两种标定方法在加载的时候有一个共同的缺点，很难进行精确的扭矩值控制。以螺纹加载机构来讲，螺纹旋转的时候，力传感器的数值会变化很快，人通过扳手操作很难让力传感器或者标准扭矩传感器的数值稳定在想要的精确数值。使用液压缸等施力
机构同样存在控制困难的问题，比如使用手压泵控制液压缸的推力，通过人手的操作推力值无法准确控制。如果使用伺服液压系统进行反馈控制，系统设计起来比较复杂，同时需要投入很大的资金成本，也需要很大的占地空间。
技术实现思路
[0013]本专利技术的目的是提供一种扭矩传感器的标定装置及方法，以解决上述问题。为此，本专利技术采用的技术方案如下：
[0014]根据本专利技术的一方面，提供了一种扭矩传感器的标定装置，其可包括减速机、扭矩加载机构和标准扭矩传感器，其中，所述减速机的输入端与所述扭矩加载机构的转轴固定连接，以及所述减速机的输出端与所述标准扭矩传感器的一端刚性连接；所述标准扭矩传感器的另一端用于与待标定扭矩传感器刚性连接；所述扭矩加载机构构造成能够实现扭矩的无级加载和卸载。
[0015]在较佳实施例中，所述扭矩加载机构包括手轮加载机构、螺杆加载机构和两个作用相反的单向机构，所述手轮加载机构和所述螺杆加载机构均能驱动所述转轴双向转动，以实现扭矩的加载和卸载，两个所述单向机构作用于所述转轴，使得所述转轴能够实现顺时针转动、逆时针转动、双向转动和禁止转动。
[0016]在较佳实施例中，所述手轮加载机构包括手轮，所述手轮固定在所述转轴的端部；所述螺杆加载机构包括齿轮、齿条和螺杆，其中，所述齿轮固定在所述转轴上，所述齿条可直线运动并与所述齿轮啮合，所述螺杆与所述齿条驱动连接，以带动所述转轴转动。
[0017]在较佳实施例中，所述螺杆加载机构还包括轴承座、销座和插销，所述轴承座通过螺栓固定在所述齿轮上并且其内安装有滚动轴承，所述滚动轴承与所述齿轮同轴并套设在所述转轴上，所述销座固定在所述轴承座上并具有销孔，所述转轴上设有若干径向通孔，所述插销可穿过所述销孔插入所述径向通孔中。
[0018]在较佳实施例中，所述螺杆加载机构还包括直线导轨和多个滑块，多个所述滑块间隔开并滑动接合在所述直线导轨上，所述齿条固定在多个所述滑块上，所述螺杆的一端固定连接于所述齿条。
[0019]在较佳实施例中，所述齿条通过多个过渡块固定在多个所述滑块上，并且所述螺杆的一端驱动连接于最近的所述过渡块。
[0020]在较佳实施例中，所述单向机构包括单向轴承、卡圈、堵转销座和堵转销，所述单向轴承的内圈固定套设在所述转轴上，所述卡圈固定套设在所述单向轴承的外圈上并且其上设有多个卡槽，所述堵转销座具有销孔，所述堵转销穿过所述销孔插入所述卡槽时所述卡圈不能转动。
[0021]在较佳实施例中，所述转轴通过两个轴承和轴承座组件旋转支撑，其中，两个所述单向机构和所述螺杆加载机构的齿轮布置在两个所述轴承和轴承座组件之间。
[0022]在较佳实施例中，所述减速机的输入端通过第一联轴器与所述转轴固定连接，并且所述减速机的输出端依次通过转接法兰、第一过渡法兰、第二联轴器、第二过渡法兰与所述标准扭矩传感器固定连接。
[0023]在较佳实施例中，所述标定装置还包括堵转座，所述待标定扭矩传感器的两端分别与所述堵转座和所述标准扭矩传感器刚性连接。
[0024]在较佳实施例中，所述待标定扭矩传感器的定子通过螺栓固定在传感器安装座上，所述待标定扭矩传感器的一端通过固定法兰固定在所述堵转座上，另一端通过连接法兰与所述标准扭矩传感器刚性连接。
[0025]在较佳实施例中，所述标准扭矩传感器用于与测功机台架中的样件对接法兰进行对接，以对安装在所述测功机台架上的所述待标定扭矩传感器进行线上标定。
[0026]根据本专利技术的另一方面，还提供了一种扭矩传感器的标定方法，其中，该标定方法包括以下步骤：
[0027]提供如上所述的扭矩传感器的标定装置；
[0028]将所述待标定扭矩传感器与所述标准扭矩传感器刚性连接；
[0029]通过所述扭矩加载机构按照相应标准对所述待标定扭矩传感器和所述标准扭矩传感器进行扭矩加载和卸载；
[0030]通过对比所述标准扭矩传感器和所述待标定扭矩传感器的检测数值进行标定。
[0031]在较佳实施例中，所述扭矩加载和卸载的过程包括以下三种形式：本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种扭矩传感器的标定装置，其特征在于，包括减速机、扭矩加载机构和标准扭矩传感器，其中，所述减速机的输入端与所述扭矩加载机构的转轴固定连接，以及所述减速机的输出端与所述标准扭矩传感器的一端刚性连接；所述标准扭矩传感器的另一端用于与待标定扭矩传感器刚性连接；所述扭矩加载机构构造成能够实现扭矩的无级加载和卸载。2.如权利要求1所述的扭矩传感器的标定装置，其特征在于，所述扭矩加载机构包括手轮加载机构、螺杆加载机构和两个作用相反的单向机构，所述手轮加载机构和所述螺杆加载机构均能驱动所述转轴双向转动，以实现扭矩的加载和卸载，两个所述单向机构作用于所述转轴，使得所述转轴能够实现顺时针转动、逆时针转动、双向转动和禁止转动。3.如权利要求2所述的扭矩传感器的标定装置，其特征在于，所述手轮加载机构包括手轮，所述手轮固定在所述转轴的端部；所述螺杆加载机构包括齿轮、齿条和螺杆，其中，所述齿轮固定在所述转轴上，所述齿条可直线运动并与所述齿轮啮合，所述螺杆与所述齿条驱动连接，以带动所述转轴转动。4.如权利要求3所述的扭矩传感器的标定装置，其特征在于，所述螺杆加载机构还包括轴承座、销座和插销，所述轴承座通过螺栓固定在所述齿轮上并且其内安装有滚动轴承，所述滚动轴承与所述齿轮同轴并套设在所述转轴上，所述销座固定在所述轴承座上并具有销孔，所述转轴上设有若干径向通孔，所述插销可穿过所述销孔插入所述径向通孔中。5.如权利要求3所述的扭矩传感器的标定装置，其特征在于，所述螺杆加载机构还包括直线导轨和多个滑块，其中，多个所述滑块间隔开并滑动接合在所述直线导轨上，所述齿条固定在多个所述滑块上，所述螺杆的一端驱动连接于所述齿条。6.如权利要求5所述的扭矩传感器的标定装置，其特征在于，所述齿条通过多个过渡块固定在多个所述滑块上，并且所述螺杆的一端驱动连接于最近的所述过渡块。7.如权利要求2所述的扭矩传感器的标定装置，其特征在于，所述单向机构包括单向轴承、卡圈、堵转销座和堵转销，所述单向轴承的内圈固定套设在所述转轴上，所述卡圈固定套设在所述单向轴承的外圈上并且其上设有多个卡槽，所述堵转销座具有销孔，所述堵转销穿过所述销孔插入所述卡槽时所述卡圈不能转动。8.如权利要求2所述的扭矩传感器的标定装置，其特征在于，所述转轴通过两个轴承和轴承座组件旋转支撑，其中，两个所述单向机构和所述螺杆加载机构的齿轮布置在两个所述轴承和轴承座组件之间。9.如权利要求1所述的扭矩传感器的标定装置，其特征在于，所述减速机的输入端通过第一联轴器与所述转...
【专利技术属性】
技术研发人员：张贵民，沈建奇，
申请(专利权)人：上海顺试汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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