【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及扭力测量，尤其涉及一种扭力测量装置及方法。
技术介绍
1、在机械装配工作中，有很多零件连接、固定均需要通过螺栓进行，为了连接固定可靠，需要螺栓在连接固定时加载一定的预应力，而预应力加载需要按一定的加载曲线施加扭力，如若扭力过大则极易使螺栓断裂。
2、为解决上述技术问题，则需要对扭力进行检测，以方便用户施加扭力，如申请号为cn202310885617.5(申请公布号为cn117021013a)的中国专利技术专利公开了一种能够实现扭力值同步检测的扭力扳手，该扭力扳手包括扳手本体、延长杆及设置于延长杆内的应变片、定位框架、电池组、控制模块、显示屏，延长杆同轴固定于扳手本体上，与扳手本体共同组成扭力扳手的主体结构，定位框架固定于延长杆内部，应变片粘贴于定位框架上，能够同步感受定位框架的应力变化，电池组和控制模块同轴安装于定位框架内，通过定位框架进行限位，显示屏固定于延长杆末段，电池组用于给用电设备供电，控制模块用于采集和解析应力片的数据并通过显示屏进行显示。
3、虽然上述扭力扳手在保留扳手原始功能的前提下能够实现扭力值的实时显示，以方便操作者实时控制、调整扭力的大小和施加速度，能够有效保证装配质量。然而现有技术中的应变片式传感器在精度、灵敏度、响应时间等功能参数上仍存在不足。为此需要对现有技术作进一步的改进。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术，提供一种能提高测量精度的扭力测量装置。
2、本专利技术所要解
3、本专利技术解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种扭力测量装置，包括扳手主体和用于测量施加在扳手主体上扭力的测量模块；其特征在于：所述测量模块为压电谐振式传感器，所述压电谐振式传感器嵌于所述扳手主体内，所述压电谐振式传感器被配置成：能根据其产生的振荡频率变化而反应扭力的变化。
4、为实现扭力的测量，优选地，所述扳手主体被布置成：能绕其自身轴线旋转±θ°的第一测量状态或所述扳手主体与施力支点之间形成能相对其中轴线偏转±α°的第二测量状态，通过第一测量状态或第二测量状态下获取压电谐振式传感器产生的振荡频率变化量作为施加力与扭力的侦测数值，从而获取振荡频率变化量与扭力之间的关系。
5、优选地，所述扳手主体的前端设有接头，所述扳手主体通过转接体而与接头相连接，所述施力支点设于接头的中央。
6、为了实现上述压电谐振式传感器的安装，所述扳手主体的外壁面上向内凹陷形成供压电谐振式传感器内嵌的凹陷部。
7、所述凹陷部内的压电谐振式传感器与所述扳手主体固定连接。
8、为了实现扭力的显示，以便于用户读取，所述扳手主体上设有控制器和显示模块，所述控制器分别与压电谐振式传感器和显示模块相电连接。
9、为了提高扭力测量的准确性，所述压电谐振式传感器至少为两个，并分别设于扳手主体的两相对侧壁上。
10、优选地，所述压电谐振式传感器包括外框和设于外框内的晶体，所述晶体具有压电或逆压电效应，所述晶体内部设有用于在晶体内形成振荡区域的驱动电极。
11、优选地，所述晶体为方形或圆形，所述晶体的至少局部外壁能与所述外框的内壁相抵。
12、本专利技术解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种应用有如上述的扭力测量装置的方法，其特征在于包括如下步骤：
13、步骤1、获取压电谐振式传感器未受力时的振荡频率f以及压电谐振式传感器受力后的振荡频率f1；
14、步骤2、计算晶体所产生的频率变化量△f，△f＝f-f1；并将频率变化量△f进行倍频或分频处理，得到处理后的频率变化量；
15、步骤3、将步骤2中处理后的频率变化量进行演算，得到扭力值。
16、与现有技术相比，本专利技术的优点在于：通过将压电谐振式传感器作为测量模块，利用其因压电或逆压电效应所产生的频率讯号，可直接作为力感应讯号，其原理为受到外力作用时，压电谐振式传感器的振荡频率产生变化，并将其频率变化量作为判断其力的改变值，可直接侦测频率数值或转变为电压讯号，压电谐振式传感器具有良好的测量精度、灵敏度、响应时间、迟滞等传感器特性，因此提高了扭力的测量精度。
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1.一种扭力测量装置，包括扳手主体(101)和用于测量施加在扳手主体(101)上扭力的测量模块；其特征在于：所述测量模块为压电谐振式传感器(102a，102b)，所述压电谐振式传感器(102a，102b)嵌于所述扳手主体(101)内，所述压电谐振式传感器(102a，102b)被配置成：能根据其产生的振荡频率变化而反应扭力的变化。
2.根据权利要求1所述的扭力测量装置，其特征在于：所述扳手主体(101)被布置成：能绕其自身轴线旋转±θ°的第一测量状态或所述扳手主体(101)与施力支点(105)之间形成能相对其中轴线偏转±α°的第二测量状态，通过第一测量状态或第二测量状态下获取压电谐振式传感器(102a，102b)产生的振荡频率变化量作为施加力与扭力的侦测数值，从而获取振荡频率变化量与扭力之间的关系。
3.根据权利要求2所述的扭力测量装置，其特征在于：所述扳手主体(101)的前端设有接头(104)，所述扳手主体(101)通过转接体(103)而与接头(104)相连接，所述施力支点(105)设于接头(104)的中央。
4.根据权利要求1所述的扭力测量装
5.根据权利要求4所述的扭力测量装置，其特征在于：所述凹陷部(107a，107b)内的压电谐振式传感器(102a，102b)与所述扳手主体(101)固定连接。
6.根据权利要求1～5任一项所述的扭力测量装置，其特征在于：所述扳手主体(101)上设有控制器和显示模块(106)，所述控制器分别与压电谐振式传感器(102a，102b)和显示模块(106)相电连接。
7.根据权利要求6所述的扭力测量装置，其特征在于：所述压电谐振式传感器(102a，102b)至少为两个，并分别设于扳手主体(101)的两相对侧壁上。
8.根据权利要求7所述的扭力测量装置，其特征在于：所述压电谐振式传感器(102a，102b)包括外框(401)和设于外框(401)内的晶体(402a，402b)，所述晶体(402a，402b)具有压电或逆压电效应，所述晶体(402a，402b)内部设有用于在晶体(402a，402b)内形成振荡区域的驱动电极(403a，403b)。
9.根据权利要求8所述的扭力测量装置，其特征在于：所述晶体(402a，402b)为方形或圆形，所述晶体(402a，402b)的至少局部外壁能与所述外框(401)的内壁相抵。
10.一种应用有如上述权利要求1～9任一项所述的扭力测量装置的方法，其特征在于包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种扭力测量装置，包括扳手主体(101)和用于测量施加在扳手主体(101)上扭力的测量模块；其特征在于：所述测量模块为压电谐振式传感器(102a，102b)，所述压电谐振式传感器(102a，102b)嵌于所述扳手主体(101)内，所述压电谐振式传感器(102a，102b)被配置成：能根据其产生的振荡频率变化而反应扭力的变化。
2.根据权利要求1所述的扭力测量装置，其特征在于：所述扳手主体(101)被布置成：能绕其自身轴线旋转±θ°的第一测量状态或所述扳手主体(101)与施力支点(105)之间形成能相对其中轴线偏转±α°的第二测量状态，通过第一测量状态或第二测量状态下获取压电谐振式传感器(102a，102b)产生的振荡频率变化量作为施加力与扭力的侦测数值，从而获取振荡频率变化量与扭力之间的关系。
3.根据权利要求2所述的扭力测量装置，其特征在于：所述扳手主体(101)的前端设有接头(104)，所述扳手主体(101)通过转接体(103)而与接头(104)相连接，所述施力支点(105)设于接头(104)的中央。
4.根据权利要求1所述的扭力测量装置，其特征在于：所述扳手主体(101)的外壁面上向内凹陷形成供压电谐振式传感器(102a，102b)内嵌的凹陷部(107a，107b)。
5.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：王志卿，吴仰琳，
申请(专利权)人：宁波乔渝智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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