主要功能:
技術原理:
機器主要由杠桿系統、砝碼加載系統、力矩平衡裝置、電氣控制系統和軟件部分組成。杠桿與被檢測件相連,由加掛的砝碼對被檢測件加載,達到加載力矩的目的。杠桿系統是整個機器中的關鍵部分。其力臂值的精度直接影響力矩值的測量精度。其支承所產生的磨擦也影響力矩值的精度。對整個機器的不確定度有直接的影響。在測試時杠桿須保持處于水平和平衡。杠桿的靜平衡點能進行調整,由三個平衡錘來進行調整,分別為三個坐標方向。通過調整平衡錘可使整個杠桿系統的重心與杠桿中心刀刃準確重合,這樣在即時增加很微小的負荷,也能使杠桿產生反應,杠桿的靈敏度可以很高。支承采用高強度、硬度和韌性等性能的合金鋼制作。采用天平方式的刀刃和刀承的結構,可以使刀刃和刀承的接觸基本是線接觸,這樣摩擦力可以很小。杠桿有水平位置的鎖緊裝置,在加載過程中,杠桿須鎖緊在水平位置,保證加載時各點的力矩值的平穩改變。在裝夾工件過程時,杠桿保持在水平平衡位置不變。鎖緊裝置位于杠桿的一端,由電機驅動一根雙向螺桿旋轉,使兩夾頭作相對方向的運動,達到將杠桿的一端夾緊和松開的目的。
為了保障杠桿工作穩定、可靠,杠桿附加了軸向鎖緊的裝置。杠桿在裝夾工件過程時,杠桿應保持在水平平衡位置不變。一是起到保護杠桿支承的作用,避免了裝夾時損傷刀口。二是可以避免因裝夾時,杠桿位置的變化的影響,使不確定度減低。軸向鎖緊裝置位于杠桿的中段,由電機通過行星齒輪,再通過雙向螺桿,使兩對夾頭在杠桿兩軸向端面及杠桿中心的兩面同時對杠桿進行夾緊。
砝碼用于產生靜力矩。檢測時通過加載不同數量的砝碼,來實現不同的力矩值。砝碼采用套接式砝碼結構,砝碼間無吊鉤等零件,加載時附加影響小,使加載力值更準確,加載時平穩。砝碼采取大小砝碼分成兩組,傳動系統分開,結構簡單,維修方便。砝碼加載系統的工作原理升降電機通過減速機和齒型帶傳動,驅動升降絲杠,使砝碼托盤下降,使砝碼逐個吊掛在杠桿上。砝碼的位置通過控制升降電機的旋轉達到目的,升降電機的旋轉角度是通過光電編碼器來進行測量,光電編碼器的分度值可達2500線/轉。這樣可保證砝碼位置的準確可靠。
力矩平衡裝置的組成由交流伺服電機、伺服控制器、蝸桿減速機等組成。力矩的平衡由測控系統接受杠桿系統電渦流位移傳感器的信號后,控制交流伺服電機運行,通過減速機的傳動使工件往偏斜的相反方向旋轉,保持杠桿在水平平衡位置。
傳動采用蝸桿減速機和同步齒形帶傳動,保證了傳動的準確可靠,且噪音小,運行平穩。

技術優勢:
1、 DTC-350電氣系統
基于DSP技術的試驗機數字閉環控制與測量系統,該系統是萬測公司引進技術,自主研制開發的試驗機新型電氣控制系統,具有全數字閉環控制、多通道采集等功能。該系統功能*,數據處理準確,操作簡單,使用維護方便。
DTC-350全數字閉環測控系統具有許多的特性和技術創新,主要體現在:
采用高速DSP平臺,具有高集成度、*的控制、數據處理能力、高可靠性的優點,是采用其它處理器的試驗機所的。
數據采集系統由8路高精準24位A/D轉換通道組成。zui高可達±1000000碼,分辨率達1/350000,全程不分檔。A/D轉換速度和增益可在線編程。3路光電編碼器位置捕獲系統,允許正交碼脈沖頻率可高達5MHz,具有糾錯、辨向、計數等功能。采用內部放大的A/D芯片,減少了外部放大電路,有效降低了信號的噪音和干擾。
USB通訊,通訊速率為12Mb/s,采用全速模式,批量傳輸方式。DTC-350也采用了USB通訊,具有12Mb/s通訊速率,其具有的硬件校驗、硬件應答等功能,確保了設備高度可靠的工作。
2、繼電器控制系統
基于高速、高可靠、寬電壓、抗干擾的單片機控制系統。具有12個限位開關量的采集功能。具有10個無觸點固態繼電器驅動的驅動接口,兩個觸點繼電器的驅動接口。四路光電編碼器位置捕獲通道。一路通訊接口。
3、*的電渦流傳感器
當對工件加力矩時,杠桿所產生的偏斜由電渦流位移計測得。然后通過測控系統控制伺服電機控制器,控制伺服電機作反向運動,使杠桿回到平衡位置。
電渦流式傳感器是利用電渦流效應進行工作的。由于結構簡單、靈敏度高、頻響范圍寬、不受油污等介質的影響,并能進行非接觸測量,適用范圍廣。目前,這種傳感器已廣泛用來測量位移、振動、厚度、轉速、溫度、硬度等參數,以及用于無損探傷領域。

電渦流式傳感器的基本原理
如圖所示,有一通以交變電流 的傳感器線圈。由于電流 的存在,線圈周圍就產生一個交變磁場H1。若被測導體置于該磁場范圍內,導體內便產生電渦流 , 也將產生一個新磁場H2,H2與H1方向相反,力圖削弱原磁場H1,從而導致線圈的電感、阻抗和品質因數發生變化。這些參數變化與導體的幾何形狀、電導率、磁導率、線圈的幾何參數、電流的頻率以及線圈到被測導體間的距離有關。
如果控制上述參數中一個參數改變,其余皆不變,就能構成測量該參數的傳感器。電渦流式傳感器的主要用途之一是可用來測量金屬件的靜態或動態位移,zui大量程達數百毫米,分辨率為0.1%。目前電渦流位移傳感器的分辨力zui高已做到0.05μm(量程0~15μm)。
電渦流傳感器由于測量范圍寬、反應速度快、可實現非接觸測量,因此在扭矩標準機的杠桿水平位置測量采用電渦流傳感器測杠桿的偏斜,可以消除用其他方式測量時因摩擦等因素引起產生的附加力矩,因此,使用電渦流傳感器,保證了杠桿的靈敏度確實可以得到保障。
4、*的軸向鎖緊裝置
因在工件(傳感器或其他)在裝夾過程時,有時會因為間隙的原因,裝夾時需使用較大的力,如果杠桿的軸向不定位,可能會使得刀刃刀口受到非垂直的力或力矩,造成刀口損傷,使摩擦力加大,靈敏度下降,設備的穩定性降低,甚至危及到設備的正常使用。
另外由于刀刃在刀承上轉動時,刀的兩端不能有摩擦力,必須有間隙,這樣裝夾時,杠桿位置的變化的影響,增加了測量的不確定度。而軸向鎖緊裝置具有將杠桿軸向固定的功能,且定位可以準確、可靠,因而地改善了測量的不確定度,使得設備更加穩定、可靠的工作。
主要技術參數:
型號 | 額定扭矩Nm | 準確度等級 | 測量范圍Nm | 不確定度 | 重復性% | 砝碼偏差% | 力臂偏差% | 同軸度mm | 靈敏度% | 機座水平度/1000mm |
TWM5 | 50 | 0.05 | 0.5-50 | 510-4 | 0.025 | 0.005 | 0.01 | 0.1 | 0.01 | 0.2 |
TWM10 | 1000 | 0.05 | 10-1000 | 510-4 | 0.025 | 0.005 | 0.01 | 0.1 | 0.01 | 0.2 |
TWM50 | 5000 | 0.05 | 50-5000 | 510-4 | 0.025 | 0.005 | 0.01 | 0.1 | 0.01 | 0.2
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