现场扭矩原位校准装置及方法
【专利说明】现场扭矩原位校准装置及方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及一种现场扭矩原位校准装置，使用该校准装置能够满足计量技术机构对现场扭矩进行准确校准的需求。
【背景技术】
[0003]目前国内现场转矩转速测量仪均采用送检的方式进行量值溯源，且5000Nm以上的扭矩国内仅中国船舶重工集团第七〇四研究所有能力检定。不但拆装麻烦且检定耗时太长(一般在I个月左右)，影响到企业正常的检测工作，同时拆装造成同轴度偏差，影响到示值的准确性。
[0004]现有技术中，专利CN 101216363 A公开了一种扭矩测量仪的标定设备，包括机架、加力臂杆和受力臂杆，所述加力臂杆的一端与待测扭矩测量仪的一端连接，所述加力臂杆另一端的机架上固定有加力装置，所述加力装置用于向所述加力臂杆的另一端施加使所述待测扭矩测量仪产生扭矩的压力，所述受力臂杆的一端与待测扭矩测量仪的另一端连接，所述受力臂杆另一端的机架上固定有压力传感器，所述压力传感器用于测量所述受力臂杆另一端的压力。
[0005]此专利存在以下几个问题:
(1)、专利CN 101216363 A是扭矩标准机的翻版，仅是把扭矩标准机中的“砝码+等臂杠杆”的扭矩加载方式改为“压力传感器+加受力臂杆”的扭矩加载方式，测量范围(< 5000Nm)没有变化，测量准确度比扭矩标准机要低，唯一的好处是检定用时比扭矩标准机要少。
[0006](2)、专利CN 101216363 A中扭矩传感器是被校仪器，标准扭矩通过“压力传感器+加受力臂杆”产生;本专利中扭矩传感器是标准器，等臂杠杆和液压顶升机构仅提供扭力源，不涉及扭矩量值的传递。
[0007](3)、专利CN 101216363 A仅用于对送实验室的扭矩测量仪的标定，无法对现场扭矩测量装置的扭矩值进行校准。
【发明内容】
[0008]1、本发明的目的。
[0009]本发明为了解决现有技术中扭矩传感器拆装麻烦、影响测量轴系同轴度、校准状态与使用状态不一致、准确度无法保证等的问题，进而提供一种能够对现场扭矩进行原位校准的装置及方法。
[0010]2、本发明所采用的技术方案。
[0011]现场扭矩原位校准装置，包括等臂杠杆、两个径向轴承、两个可相对移动的纯扭径向支撑机构以及可控液压顶升机构;等臂杠杆通过径向轴承与纯扭径向支撑机构连接，并与两个纯扭径向支撑机构保持同轴，标准扭矩传感器安装在两纯扭径向支撑机构之间并保持同轴，挠性连接机构一端通过径向轴承与纯扭径向支撑机构同轴连接，另一端和现场扭矩测量端同轴相连;可控液压顶升机构设置于等臂杠杆两臂的任一臂正下方的底板上，对等臂杠杆施加向上的力，并传导至标准扭矩传感器受扭后通过扭矩测量仪表显示扭矩值。
[0012]更进一步的具体实施例中，可控液压顶升机构通过定位柱固定在底板上。
[0013]更进一步的具体实施例中，所述的可控液压顶升机构包括细调阀和粗调阀。
[0014]更进一步的具体实施例中，所述的两个可相对移动的纯扭径向支撑机构，通过可平行移动的可调位移机构相对移动。
[0015]更进一步的具体实施例中，等臂杠杆通过连接件和径向轴承与纯扭径向支撑机构连接。
[0016]更进一步的具体实施例中，标准扭矩传感器通过连接件和安装在两纯扭径向支撑机构和之间。
[0017]更进一步的具体实施例中，烧性连接机构一端通过连接件和径向轴承与纯扭径向支撑机构连接。
[0018]一种现场扭矩原位校准校准方法，按照如下步骤进行:
步骤1、先使现场扭矩测量端处于锁止状态；
步骤2、选用合适的标准扭矩传感器，通过可调位移机构调节纯扭径向支撑机构之间的距离安装标准扭矩传感器；
步骤3、等臂杠杆安装在纯扭径向支撑机构上并呈大体水平放置；
步骤4、控制粗调阀使可控液压顶升机构对等臂杠杆一端加力，标准扭矩传感器受扭后通过扭矩测量仪表显示扭矩值；
步骤5、在扭矩值接近测量点时改为细调阀控制，缓慢接近测量点并读取被测扭矩值和标准扭矩值，实现现场扭矩的原位校准。
[0019]3、本发明的有益效果。
[0020](I)本发明通过等臂杠杆和可控液压顶升机构以及纯扭径向支撑机构的设置，其结构简单并且测试数据准确，能够快速实现量值溯源。
[0021](2)本发明可更换不同规格的扭矩传感器，方便快捷。
[0022](3 )本发明的顶升机构在纯扭径向支撑机构两侧对称放置，双向施扭;并有粗细两种液压调节方式，稳压效果好。
[0023](4)本发明可以在扭矩测量装置使用现场扭矩测量轴端进行扭矩校准，突出了“现场”和“原位”属性。不拆装扭矩传感器，不影响原有扭矩测量系的同轴度，使得扭矩测量装置的校准状态和使用状态保持一致，确保校准数据的准确、可靠。
[0024](5)、本发明重点是对中大扭矩(< 50000Nm)进行校准，对于小扭矩(< 100Nm)也可采用现行的“砝码+等臂杠杆”的校准方式。
【附图说明】
[0025]图1是根据本发明提出的总装图。
[0026]1-等臂杠杆，2-连接件，3-液压顶升机构定位柱，4-径向轴承，5-纯扭径向支撑机构，6-标准扭矩传感器，7-纯扭径向支撑机构，8-径向轴承，9-连接件，I O-挠性连接机构，11-现场扭矩测量端，12-可调位移机构，13-底板，14-扭矩测量仪表，15-细调阀，16-粗调阀，17-可控液压顶升机构。
【具体实施方式】
[0027]为了使专利局的审查员尤其是公众能够更加清楚地理解本发明的技术实质和有益效果，申请人将在下面以实施例的方式作详细说明，但是对实施例的描述均不是对本发明方案的限制，任何依据本发明构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本发明的技术方案范畴。
实施例
[0028]本发明的校准装置由等臂杠杆、双纯扭径向支撑机构、手动可控液压顶升机构、挠性连接机构、标准扭矩传感器和扭矩测量仪表组成，具体说明如下:
如图1，图中等臂杠杆(I)通过连接件(2)和径向轴承(4)与纯扭径向支撑机构(5)连接，标准扭矩传感器(6)通过连接件(2)和(9)安装在两纯扭径向支撑机构(5)和(7)之间，挠性连接机构(1 ) 一端通过连接件(9 )和径向轴承(8 )与纯扭径向支撑机构(7 )连接，另一端和现场扭矩测量端(11)相连，可控液压顶升机构(17)可选择放置在左右两个定位柱(3)上，具备细调阀(15 )和粗调阀(16 )两种控制方式，纯扭径向支撑机构(7 )可沿可调位移机构(12)移动以适应不同规格标准扭矩传感器(6)的安装，纯扭径向支撑机构(5)和(7)安装在同一块底板(13)上，扭矩测量仪表(14)显示实测扭矩值。
[0029]具体工作过程:
先使现场扭矩测量端(11)处于锁止状态，选用合适的标准扭矩传感器(6)，通过可调位移机构(12)正确安装标准扭矩传感器(6)，等臂杠杆(I)安装在纯扭径向支撑机构(5)上并呈大体水平放置，通过控制粗调阀(16)使可控液压顶升机构(17)对等臂杠杆(I) 一端加力，标准扭矩传感器(6)受扭后通过扭矩测量仪表(15)显示扭矩值，在扭矩值接近测量点时改为细调阀(15)控制，缓慢接近测量点并读取被测扭矩值和标准扭矩值，实现现场扭矩的原位校准。
【主权项】
1.一种现场扭矩原位校准装置，其特征在于:包括等臂杠杆(I)、两个径向轴承(4、8)、两个可相对移动的纯扭径向支撑机构(5，7)以及可控液压顶升机构(17);等臂杠杆(I)通过径向轴承(4)与纯扭径向支撑机构(5)连接，并与两个纯扭径向支撑机构(5，7)保持同轴，标准扭矩传感器(6)安装在两纯扭径向支撑机构(5，7)之间并保持同轴，挠性连接机构(10) —端通过径向轴承(8)与纯扭径向支撑机构(7)同轴连接，另一端和现场扭矩测量端(11)同轴相连;可控液压顶升机构(17)设置于等臂杠杆(I)两臂的任一臂正下方的底板上，对等臂杠杆(I)施加向上的力，并传导至标准扭矩传感器(6)受扭后通过扭矩测量仪表(15)显示扭矩值。2.根据权利要求1所述的现场扭矩原位校准装置，其特征在于:可控液压顶升机构(17)通过定位柱(3)固定在底板上。3.根据权利要求2所述的现场扭矩原位校准装置，其特征在于:所述的可控液压顶升机构(17)包括细调阀(15)和粗调阀(16)。4.根据权利要求1所述的现场扭矩原位校准装置，其特征在于:所述的两个可相对移动的纯扭径向支撑机构(5，7)，通过可平行移动的可调位移机构(12)相对移动。5.根据权利要求1所述的现场扭矩原位校准装置，其特征在于:等臂杠杆(I)通过连接件(2)和径向轴承(4)与纯扭径向支撑机构(5)连接。6.根据权利要求1所述的现场扭矩原位校准装置，其特征在于:标准扭矩传感器(6)通过连接件(2 )和(9 )安装在两纯扭径向支撑机构(5 )和(7 )之间。7.根据权利要求1所述的现场扭矩原位校准装置，其特征在于:挠性连接机构(10)—端通过连接件(9 )和径向轴承(8 )与纯扭径向支撑机构(7 )连接。8.—种使用如权利要求1-6任一所述的现场扭矩原位校准装置的校准方法，其特征在于: 步骤1、先使现场扭矩测量端(11)处于锁止状态； 步骤2、选用合适的标准扭矩传感器(6)，通过可调位移机构(12)调节纯扭径向支撑机构(5，7)之间的距离安装标准扭矩传感器(6); 步骤3、等臂杠杆(I)安装在纯扭径向支撑机构(5)上并呈大体水平放置； 步骤4、控制粗调阀(16)使可控液压顶升机构(17)对等臂杠杆(I) 一端加力，标准扭矩传感器(6)受扭后通过扭矩测量仪表(15)显示扭矩值； 步骤5、在扭矩值接近测量点时改为细调阀(15)控制，缓慢接近测量点并读取被测扭矩值和标准扭矩值，实现现场扭矩的原位校准。
【专利摘要】本发明公开了一种现场扭矩原位校准装置及方法，包括等臂杠杆、两个径向轴承、两个可相对移动的纯扭径向支撑机构以及可控液压顶升机构；等臂杠杆通过径向轴承与纯扭径向支撑机构连接，并与两个纯扭径向支撑机构保持同轴，标准扭矩传感器安装在两纯扭径向支撑机构之间并保持同轴，挠性连接机构一端通过径向轴承与纯扭径向支撑机构同轴连接，另一端和现场扭矩测量端同轴相连；可控液压顶升机构设置于等臂杠杆两臂的任一臂正下方的底板上，对等臂杠杆施加向上的力，并传导至标准扭矩传感器受扭后通过扭矩测量仪表显示扭矩值。本发明通过等臂杠杆和可控液压顶升机构以及纯扭径向支撑机构的设置，其结构简单并且测试数据准确，能够快速实现量值溯源。
【IPC分类】G01L25/00
【公开号】CN105527055
【申请号】CN201511016298
【发明人】何建新
【申请人】常州市计量测试技术研究所
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2015年12月30日