一种数字式扭力扳手及测量扭矩值的方法技术

技术编号:8451707 阅读:218 留言:0更新日期:2013-03-21 07:44
本发明专利技术涉及扭力扳手,公开了一种数字式扭力扳手及测量扭矩值的方法,包括施拧头、力臂和指示仪表,力臂前端是测量区,且与施拧头连接,力臂的测量区的上表面从左至右分布有A组、B组、C组3组应变片组;与上表面对应位置的测量区的下表面从左至右分布有A’组、B’组、C’组3组应变片组;每组应变片组由2片应变片组成;A组应变片组到施拧头中心的距离等于B组应变片组到C组应变片组的距离;12个应变片通过导线连接成惠斯通电桥,利用计算公式得到扭矩测量值。本发明专利技术通过弯矩来测量扭矩,利用特殊测量电桥来提高扭力扳手的测量精度,它的测量精度可优于1%,且结构简单,便于制造,方便使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及扭力扳手,尤其涉及了。
技术介绍
扭力扳手广泛应用于建筑、汽车、船泊及各种动力机械制造行业,它可分成机械式和数字式两大类;按用途可分为施工用扭力扳手和测量用扭力扳手;施工用扭力扳手通常精度在3%以下;测量用扭力扳手精度通常在3%以上。由于扭力扳手使用过程中除了受到力矩作用外还受到剪力干扰影响,制约了测量精度的提高。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中精度在3%以上的扭力扳手,针对其测量过程中受到剪力干扰的缺点,提供了。为了解决上述技术问题,本专利技术通过下述技术方案得以解决一种数字式扭力扳手,包括施拧头、力臂和指示仪表,所示的力臂前端是测量区, 且与施拧头连接,所述力臂测量区的上表面从左至右分布有A组、B组、C组3组应变片组; 与上表面对应位置测量区的下表面从左至右分布有A’组、B’组、C’组3组应变片组;每组应变片组由2片应变片组成。作为优选,所述A组应变片组到施拧头中心的距离为L1, B组应变片组到C组应变片组的距离为L3,且L1= L3, A组应变片组到B组应变片组的距离为L2。作为优选,所述的每组应变片组的2个应变片前后排列,应变片上设有丝栅,丝栅方向与力臂轴向一致。作为优选,所述的A组应变片组的2个应变片从前到后为应变片RA1、RA2,B组应变片组的2个应变片从前到后为应变片RB1、Rb2, C组应变片组的2个应变片从前到后为应变片R^Re2 ;A’组应变片组的2个应变片从前到后为应变片RA3、RA4,B’组应变片组的2个应变片从前到后为应变片RB3、Rb4,C’组应变片组的2个应变片从前到后为应变片Re3、Rc4 ;所述的12个应变片通过导线连接成惠斯通电桥,惠斯通电桥的输出端与指示仪表连接,指示仪表连有激励电源,惠斯通电桥的输入端连接激励电源,其中应变片RA1、Rbi和Ra组成一个电桥臂,应变片R A2、RB2和组成一个电桥臂,应变片RM、R B3和Ra组成一个电桥臂, 应变片Ra4、Rb4和Rc2组成一个电桥臂。作为优选,所述的施拧头和力臂刚性连接,指示仪表设置在力臂上或设置在力臂外。作为优选,所述的施拧头为方头或多边头;施拧头设置在施拧段上。作为优选,所述的力臂后端是非测量区;测量区的横截面为矩形。 一种测量扭矩值的方法,需要测量的扭矩为M=PL,其中L是施拧头中心到力P的距离,在力臂的非测量区施加一个力P,利用惠斯通电桥进行扭矩测量;扭矩与惠斯通电桥的权利要求1.一种数字式扭力扳手,包括施拧头(I)、力臂(2)和指示仪表(3),其特征在于,力臂(2)前端是测量区(21),且与施拧头(I)连接,所述力臂(2)的测量区(21)的上表面(211)从左至右分布有A组、B组、C组3组应变片组;与上表面(211)对应位置的测量区(21)的下表面(212)从左至右分布有A’组、B’组、C’组3组应变片组;每组应变片组由2片应变片(4)组成。2.根据权利要求I所述的一种数字式扭力扳手,其特征在于,所述A组应变片组到施拧头(I)中心的距离为L1,B组应变片组到C组应变片组的距离为L3,且L1= L3,A组应变片组到B组应变片组的距离为L2。3.根据权利要求I所述的一种数字式扭力扳手,其特征在于,所述的每组应变片组的2个应变片(4)前后排列,应变片(4)上设有丝栅(41),丝栅(41)方向与力臂(2)轴向一致。4.根据权利要求I所述的一种数字式扭力扳手,其特征在于,所述的A组应变片组的2个应变片从前到后为应变片RA1、RA2,B组应变片组的2个应变片从前到后为应变片RB1、RB2,C组应变片组的2个应变片从前到后为应变片Ra、Rc2 ;A’组应变片组的2个应变片从前到后为应变片RA3、RA4,B’组应变片组的2个应变片从前到后为应变片RB3、Rb4, C’组应变片组的2个应变片从前到后为应变片Rra、Rc4 ;所述的12个应变片通过导线连接成惠斯通电桥,惠斯通电桥的输出端与指示仪表(3)连接,指示仪表(3)连有激励电源,惠斯通电桥的输入端连接激励电源,其中应变片Rai、Rbi和Re3组成一个电桥臂,应变片Ra2、RB2和Rw组成一个电桥臂,应变片RA3、R 和Ra组成一个电桥臂,应变片rM、Rim和rCS组成一个电桥臂。5.根据权利要求4所述的一种数字式扭力扳手,其特征在于,所述的施拧头(I)和力臂(2 )刚性连接,指示仪表(3 )设置在力臂(2 )上或设置在力臂(2 )外。6.根据权利要求5所述的一种数字式扭力扳手,其特征在于,所述的施拧头(I)为方头或多边头。7.根据权利要求4所述的一种数字式扭力扳手,其特征在于,所述的力臂(2)后端是非测量区(22);测量区(21)的横截面为矩形。8.一种测量扭矩值的方法,其特征在于,包括权利要求7所述的扭力扳手,需要测量的扭矩为M=PL,其中L是施拧头(I)中心到力P的距离,在力臂(2)的非测量区(22)施加一个力P,利用惠斯通电桥进行扭矩测量;扭矩与惠斯通电桥的输出值S之间的关系按公式9.根据权利要求8所述的一种测量扭矩值的方法,其特征在于,在测量区(21)上应变片所对应的A-A’、B-B’、C-C对应横截面的弯矩分别为Ma=P (L-L1),Mb= P (L-L1-L2), Mc=P (L-L1-L2-L3);测量区(21)A-A’、B-B’、C-C’对应横截面的最大弯曲应变分别为全文摘要本专利技术涉及扭力扳手,公开了,包括施拧头、力臂和指示仪表,力臂前端是测量区,且与施拧头连接,力臂的测量区的上表面从左至右分布有A组、B组、C组3组应变片组;与上表面对应位置的测量区的下表面从左至右分布有A’组、B’组、C’组3组应变片组;每组应变片组由2片应变片组成;A组应变片组到施拧头中心的距离等于B组应变片组到C组应变片组的距离;12个应变片通过导线连接成惠斯通电桥,利用计算公式得到扭矩测量值。本专利技术通过弯矩来测量扭矩,利用特殊测量电桥来提高扭力扳手的测量精度,它的测量精度可优于1%,且结构简单,便于制造,方便使用。文档编号G01L5/24GK102980708SQ20121045896公开日2013年3月20日 申请日期2012年11月14日 优先权日2012年11月14日专利技术者倪守忠, 蒋晓波 申请人:浙江省计量科学研究院本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字式扭力扳手,包括施拧头(1)、力臂(2)和指示仪表(3),其特征在于,力臂(2)前端是测量区(21),且与施拧头(1)连接,所述力臂(2)的测量区(21)的上表面(211)从左至右分布有A组、B组、C组3组应变片组;与上表面(211)对应位置的测量区(21)的下表面(212)从左至右分布有A’组、B’组、C’组3组应变片组;每组应变片组由2片应变片(4)组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:倪守忠蒋晓波
申请(专利权)人:浙江省计量科学研究院
类型:发明
国别省市:

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