涡轴发动机输出轴的扭矩测量系统及扭矩校准方法
【专利摘要】本发明提供了一种涡轴发动机输出轴的扭矩测量系统及扭矩校准方法。该涡轴发动机输出轴的扭矩构造方法包括：步骤1：确定功率输出轴特性方程中的斜率修正系数和偏差修正系数；步骤2：根据斜率修正系数和偏差修正系数确定斜率匹配电阻和偏差匹配电阻以构造扭矩匹配盒；步骤3：将扭矩匹配盒接入涡轴发动机输出轴的扭矩测量系统进行扭矩构造，得到涡轴发动机的校准后的扭矩。根据本发明，可以得到涡轴发动机输出轴的校准后的输出扭矩。
【专利说明】涡轴发动机输出轴的扭矩测量系统及扭矩校准方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及发动机领域，更具体地，涉及一种涡轴发动机输出轴的扭矩测量系统及扭矩校准方法。
【背景技术】
[0002]在研究涡轴发动机的过程中，通常需要检测涡轴发动机的功率输出轴的扭矩。现有的测量涡轴发动机的输出轴的扭矩的方法是仅用扭矩传感器测量，这样得到的测量结果不能完全消除机械制造带来的误差，从而导致扭矩传感器测量的结果不够准确。
【发明内容】
[0003]本发明旨在提供一种涡轴发动机输出轴的扭矩测量系统及扭矩校准方法，能够得到涡轴发动机功率输出轴的校准后的扭矩。
[0004]为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，提供了一种涡轴发动机输出轴的扭矩校准方法，该涡轴发动机输出轴的扭矩校准方法包括:步骤1:确定功率输出轴特性方程中的斜率修正系数和偏差修正系数；步骤2:根据斜率修正系数和偏差修正系数确定斜率匹配电阻和偏差匹配电阻以构造扭矩匹配盒；步骤3:将扭矩匹配盒与控制中心连接，并进行扭矩构造，得到涡轴发动机输出轴校准后的扭矩。
[0005]进一步地，步骤I包括:步骤11:根据功率输出轴特性方程确定斜率修正系数和偏差修正系数的求解公式，其中功率输出轴特性方程为:
【权利要求】
1.一种涡轴发动机输出轴的扭矩校准方法，其特征在于，包括: 步骤1:确定功率输出轴特性方程中的斜率修正系数和偏差修正系数； 步骤2:根据所述斜率修正系数和所述偏差修正系数确定斜率匹配电阻和偏差匹配电阻以构造扭矩匹配盒(30)； 步骤3:将所述扭矩匹配盒(30)与控制中心(20)连接，并进行扭矩构造，得到涡轴发动机输出轴校准后的扭矩。
2.根据权利要求1所述的涡轴发动机输出轴的扭矩校准方法，其特征在于，所述步骤I包括: 步骤11:根据所述功率输出轴特性方程确定所述斜率修正系数和所述偏差修正系数的求解公式，其中功率输出轴特性方程为:
3.根据权利要求2所述的涡轴发动机输出轴的扭矩校准方法，其特征在于，所述斜率修正系数和所述偏差修正系数的求解公式如下:
4.根据权利要求3所述的涡轴发动机输出轴的扭矩校准方法，其特征在于，所述步骤I还包括: 步骤12:检查所述斜率修正系数和所述偏差修正系数是否满足扭矩构造表的限制值范围。
5.根据权利要求4所述的涡轴发动机输出轴的扭矩校准方法，其特征在于，所述步骤I还包括: 步骤13:如果所述斜率修正系数和所述偏差修正系数均满足所述限制值范围，则进行所述步骤2，如果不满足所述限制值范围，则重新确定所述斜率修正系数和所述偏差修正系数。
6.根据权利要求5所述的涡轴发动机输出轴的扭矩校准方法，其特征在于，所述步骤I还包括: 步骤14:如果所述斜率修正系数超出所述限制值范围而所述偏差修正系数未超出所述限制值范围，则将所述斜率修正系数按所述扭矩构造表取第一极限值；并使取得的所述第一极限值的符号与利用所述斜率修正系数求解公式计算的结果的符号相同来作为重新确定的所述斜率修正系数； 重新确定所述偏差修正系数的值，并检查重新确定的所述偏差修正系数的值是否满足所述限制值范围，其中，重新确定所述偏差修正系数的公式为:
7.根据权利要求6所述的涡轴发动机输出轴的扭矩校准方法，其特征在于，所述步骤14包括: 步骤14a:如果重新确定的所述偏差修正系数满足所述限制值范围，则进行所述步骤2 ;否则将重新确定的所述偏差修正系数按所述扭矩构造表取第二极限值，使所述第二极限值的符号与重新确定的所述偏差修正系数的结果的符号相同，再确定扭矩构造用的第一偏差对的值，所述第一偏差对包括所述斜率修正系数的第一偏差值和所述偏差修正系数的第一偏差值； 步骤14b:如果所述第一偏差对值在规定的范围内，则进行所述步骤2，如果不在，则调整涡轴发动机再次重复所述步骤I的过程。
8.根据权利要求6或7所述的涡轴发动机输出轴的扭矩校准方法，其特征在于，所述步骤I还包括: 步骤15:如果所述偏差修正系数超出所述限制值范围而所述斜率修正系数未超出所述限制值范围，则将所述偏差修正系数按所述扭矩构造表取第三极限值；并使取得的所述第三极限值的符号与利用所述斜率修正系数求解公式计算的结果的符号相同来作为重新确定的所述偏差修正系数； 重新确定所述斜率修正系数的值，并检查重新确定的所述斜率修正系数的值是否满足所述限制值范围，其中，重新确定所述斜率修正系数的公式为:
9.根据权利要求8所述的涡轴发动机输出轴的扭矩校准方法，其特征在于，所述步骤15包括: 步骤15a:如果重新确定的所述斜率修正系数满足所述限制值范围，则进行所述步骤2，否则将重新确定的所述斜率修正系数按所述扭矩构造表取第四极限值，使所述第四极限值的符号与重新确定的所述斜率修正系数的结果的符号相同，再确定扭矩构造用的第二偏差对的值，所述第二偏差对包括所述斜率修正系数的第二偏差值和所述偏差修正系数的第二偏差值； 步骤15b:如果所述第二偏差对的值在规定的范围内，则进行所述步骤2，如果不在，则调整涡轴发动机再次重复所述步骤I的过程。
10.根据权利要求9所述的涡轴发动机输出轴的扭矩校准方法，其特征在于，偏差值的计算公式为:
11.根据权利要求8所述的涡轴发动机输出轴的扭矩校准方法，其特征在于，所述步骤I还包括: 步骤16:如果所述偏差修正系数和所述斜率修正系数均超出限制值范围，利用所述步骤14确定偏差修正系数，利用所述步骤15确定斜率修正系数。
12.—种涡轴发动机输出轴的扭矩测量系统，其特征在于，包括: 测量装置(10)，与涡轴发动机的功率输出轴(101)和基准轴(102)构成的扭矩装置(100)连接，用于测量所述扭矩装置(100)的输出扭矩并形成第一扭矩信号； 控制中心(20)，与所述测量装置(10)电连接，对所述第一扭矩信号进行处理得到第二扭矩信号； 扭矩匹配盒(30)，包括斜率匹配电阻和偏差匹配电阻，所述扭矩匹配盒(30)与所述控制中心(20)电连接，对所述第二扭矩信号进行构造得到所述功率输出轴(101)的准确扭矩。
13.根据权利要求12所述的涡轴发动机输出轴的扭矩测量系统，其特征在于，所述扭矩匹配盒(30)还包括: 盒体(33)，所述斜率匹配电阻和所述偏差匹配电阻设置在所述盒体(33)内部； 电路板(32)，设置在所述盒体(33)的第一端，所述电路板(32)上设置有与所述斜率匹配电阻和所述偏差匹配电阻相对应的连接点(321)。
14.根据权利要求12所述的涡轴发动机输出轴的扭矩测量系统，其特征在于，所述测量装置(10)为扭矩传感器，所述扭矩传感器的测量端固定设置在所述扭矩装置(100)上，第二端通过导线与所述控制中心(20)连接。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的涡轴发动机输出轴的扭矩测量系统，其特征在于，所述控制中心(20)为电子控制器(21)。
【文档编号】G01L3/00GK103542965SQ201310524747
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年10月29日 优先权日:2013年10月29日
【发明者】赵莉婷 申请人:中国航空动力机械研究所