扭轉(zhuǎn)力矩測試系統(tǒng)及其扭矩傳感器裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種扭轉(zhuǎn)力矩測試系統(tǒng)及其扭矩傳感器裝置。所述扭矩傳感器裝置包括扭矩傳感器和外力過濾裝置。所述扭矩傳感器包括傳感器基座、固定于傳感器基座上的彈性軸、貼設(shè)于彈性軸上的測量電橋以及套設(shè)于彈性軸端部的力作用部件；所述外力過濾裝置位于彈性軸的端部靠近力作用部件的位置，其包括套設(shè)于彈性軸上的對接孔和對應(yīng)外部受力部件的連接孔；其中，所述力作用部件與彈性軸之間的間隙大于力作用部件與外力過濾裝置之間的間隙。本發(fā)明提供的一種扭轉(zhuǎn)力矩測試系統(tǒng)及其扭矩傳感器裝置，可實現(xiàn)對外力的過濾，大大提高傳感器的精度、可靠性和準(zhǔn)確性。
【專利說明】扭轉(zhuǎn)力矩測試系統(tǒng)及其扭矩傳感器裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及傳感器領(lǐng)域，尤其涉及一種扭轉(zhuǎn)力矩測試系統(tǒng)及其扭矩傳感器裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]扭矩傳感器，又稱力矩傳感器、扭力傳感器、轉(zhuǎn)矩傳感器、扭矩儀，分為動態(tài)和靜態(tài)兩大類，其中動態(tài)扭矩傳感器又可叫做轉(zhuǎn)矩傳感器、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器、非接觸扭矩傳感器、旋轉(zhuǎn)扭矩傳感器等。扭矩傳感器是對各種旋轉(zhuǎn)或非旋轉(zhuǎn)機械部件上對扭轉(zhuǎn)力矩感知的檢測。扭矩傳感器將扭力的物理變化轉(zhuǎn)換成精確的電信號。扭矩傳感器應(yīng)用相當(dāng)廣泛:
[0003](1)電動機、發(fā)動機、內(nèi)燃機等旋轉(zhuǎn)動力設(shè)備輸出扭矩及功率的檢測；
[0004](2)風(fēng)機、水泵、齒輪箱、扭力板手的扭矩及功率的檢測；
[0005](3)鐵路機車、汽車、拖拉機、飛機、船舶、礦山機械中的扭矩及功率的檢測；
[0006](4)可用于污水處理系統(tǒng)中的扭矩及功率的檢測；
[0007](5)可用于制造粘度計；
[0008](6)可用于過程工業(yè)和流程工業(yè)中；
[0009](7)可以應(yīng)用于實驗室，測試部門以及生產(chǎn)監(jiān)控和質(zhì)量控制；
[0010](8)康復(fù)醫(yī)療器械中扭矩的監(jiān)測，及相關(guān)肌體功能評估。
[0011]目前，一方面，大部分扭矩傳感器不能夠抵御外力干擾，導(dǎo)致測試結(jié)果不準(zhǔn)確，或者對被測對象提出較高的適用條件；另一方面，一些即便能抵御部分外力干擾的扭矩傳感器主要依靠傳感器內(nèi)部應(yīng)變裝置的材料固有屬性，根據(jù)一些經(jīng)驗公式推算出所能承受的各個方向分力的最大范圍，通常這個范圍較小，計算過程較為繁復(fù)，而且對外力的大小和方向限制較多，針對隨機性較強的外力(包括大小和方向)場合基本上不適用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種扭轉(zhuǎn)力矩測試系統(tǒng)及其扭矩傳感器裝置，可實現(xiàn)對外力的過濾，大大提高傳感器的精度、可靠性和準(zhǔn)確性。
[0013]為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種扭矩傳感器裝置，其包括扭矩傳感器和外力過濾裝置，
[0014]所述扭矩傳感器包括傳感器基座、固定于傳感器基座上的彈性軸、貼設(shè)于彈性軸上的測量電橋以及套設(shè)于彈性軸端部的力作用部件；
[0015]所述外力過濾裝置位于彈性軸的端部靠近力作用部件的位置，其包括套設(shè)于彈性軸上的對接孔和對應(yīng)外部受力部件的連接孔；
[0016]其中，所述力作用部件與彈性軸之間的間隙大于力作用部件與外力過濾裝置之間的間隙。
[0017]優(yōu)選的，所述扭矩傳感器裝置用于測試CT裝置，所述外部受力部件為CT裝置的機架。
[0018]優(yōu)選的，所述外力過濾裝置呈平板結(jié)構(gòu)，所述外力過濾裝置位于力作用部件的上方或下方。
[0019]優(yōu)選的，所述外力過濾裝置具有主體部、與主體部相連的上下平行的第一平板部和第二平板部，所述外力過濾裝置的連接孔設(shè)于其主體部上，所述外力過濾裝置的對接孔貫穿第一平板部和第二平板部，且第一平板部和第二平板部之間存在凹槽用于收容力作用部件。
[0020]優(yōu)選的，所述測量電橋由貼設(shè)于所述彈性軸上的多個應(yīng)變計組成。
[0021]優(yōu)選的，所述扭矩傳感器還包括有信號放大器和接口電路。
[0022]優(yōu)選的，所述扭矩傳感器還包括傳感器外殼，該外殼用于包裹所述彈性軸以及支撐外力過濾裝置或/和力作用部件。
[0023]為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種扭轉(zhuǎn)力矩測試系統(tǒng)，其包括以上所述的扭矩傳感器裝置和連接扭矩傳感器裝置的上位機。
[0024]本發(fā)明提出的扭轉(zhuǎn)力矩測試系統(tǒng)及其扭矩傳感器裝置簡單實用，在不需要復(fù)雜的原理、設(shè)備的情況下解決外力的過濾，大大提高傳感器的精度和可靠性、準(zhǔn)確性及測試結(jié)果的可重復(fù)性，使用效率較高，成本也較低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明扭矩傳感器裝置的立體示意圖；
[0026]圖2為本發(fā)明扭矩傳感器裝置的側(cè)面示意圖；
[0027]圖3為圖2沿B-B線的剖視圖；
[0028]圖4為本發(fā)明扭矩傳感器裝置的俯視示意圖
[0029]圖5為圖2的局部放大示意圖；
[0030]圖6為圖4的局部放大示意圖；
[0031]圖7為本發(fā)明扭轉(zhuǎn)力矩測試系統(tǒng)的系統(tǒng)示意圖。
【具體實施方式】
[0032]下面將結(jié)合附圖以及具體實施例來對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0033]請參考圖1至6，本發(fā)明提供了一種扭矩傳感器裝置100，其包括扭矩傳感器20和外力過濾裝置30。
[0034]所述扭矩傳感器20包括傳感器基座21、固定于傳感器基座21上的彈性軸22、貼設(shè)于彈性軸22上的測量電橋23以及套設(shè)于彈性軸22端部的力作用部件24。所述測量電橋23由貼設(shè)于所述彈性軸22上的多個應(yīng)變計組成。
[0035]所述外力過濾裝置30位于彈性軸22的端部靠近力作用部件24的位置，其包括套設(shè)于彈性軸22上的對接孔31和對應(yīng)外部受力部件(未圖示)的連接孔32。
[0036]所述力作用部件24穿過外力過慮裝置30的間隙套在彈性軸22上，力作用部件24能在該外力過濾裝置30中自由繞彈性軸22軸線轉(zhuǎn)動或者有相對轉(zhuǎn)動趨勢。需要注意的是力作用部件24與彈性軸22之間的間隙S1須大于力作用部件24與外力過濾裝置30的間隙S2，從而外力將傳遞到外部受力部件而不會被傳遞到彈性軸22上。
[0037]在一種實施例中，所述扭矩傳感器裝置100是用于測試CT裝置或PET-CT裝置，所述外部受力部件為CT裝置或PET-CT裝置中固定不動的機構(gòu)，如機架，所述機架可承受多余的外力。
[0038]在一種實施例中，所述外力過濾裝置30具有主體部33、與主體部33相連的，且上下平行的第一平板部34和第二平板部35，所述外力過濾裝置30的連接孔32設(shè)于其主體部33上，所述外力過濾裝置30的對接孔31貫穿第一平板部34和第二平板部35，且第一平板部34和第二平板部35之間存在凹槽36用于收容力作用部件24。
[0039]在一種實施例中，所述外力過濾裝置30呈平板結(jié)構(gòu)，所述外力過濾裝置30位于力作用部件24的上方或下方。
[0040]在一種實施例中，所述扭矩傳感器20還包括傳感器外殼(未圖不),該外殼用于包裹所述彈性軸22以及支撐外力過濾裝置30或/和力作用部件24。
[0041]所述扭矩傳感器20還包括有信號放大器和接口電路25，用于將扭矩力轉(zhuǎn)換為電信號，并對外進行傳輸。
[0042]請參考圖7，為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種扭轉(zhuǎn)力矩測試系統(tǒng)300，其包括所述的扭矩傳感器裝置100和連接扭矩傳感器裝置的上位機200。在本系統(tǒng)中，外力過濾裝置將外力隔絕掉，使其不會引起彈性軸的變形，在彈性軸上粘貼應(yīng)變計組成測量電橋，當(dāng)彈性軸受扭矩產(chǎn)生微小變形后引起測量電橋的電阻值變化，測量電橋的電阻變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕淖兓?，該電信號在信號放大器的作用下被相?yīng)地放大，通過接口電路將放大后的電信號傳輸給上位機，從而實現(xiàn)扭矩測量。
[0043]本發(fā)明提出的扭轉(zhuǎn)力矩測試系統(tǒng)及其扭矩傳感器裝置簡單實用，在不需要復(fù)雜的原理、設(shè)備的情況下解決外力的過濾，大大提高傳感器的精度、可靠性、準(zhǔn)確性及測試結(jié)果的可重復(fù)性，使用效率較高，成本也較低。
[0044]可以理解的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思做出其他各種相應(yīng)的改變與變形，而所有這些改變與變形都應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種扭矩傳感器裝置，其特征在于，包括扭矩傳感器和外力過濾裝置，所述扭矩傳感器包括傳感器基座、固定于傳感器基座上的彈性軸、貼設(shè)于彈性軸上的測量電橋以及套設(shè)于彈性軸端部的力作用部件；所述外力過濾裝置位于彈性軸的端部靠近力作用部件的位置，其包括套設(shè)于彈性軸上的對接孔和對應(yīng)外部受力部件的連接孔；其中，所述力作用部件與彈性軸之間的間隙大于力作用部件與外力過濾裝置之間的間隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述扭矩傳感器裝置，其特征在于:所述扭矩傳感器裝置用于測試CT裝置，所述外部受力部件為CT裝置的機架。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述扭矩傳感器裝置，其特征在于:所述外力過濾裝置呈平板結(jié)構(gòu)，所述外力過濾裝置位于力作用部件的上方或下方。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述扭矩傳感器裝置，其特征在于:所述外力過濾裝置具有主體部、與主體部相連的上下平行的第一平板部和第二平板部，所述外力過濾裝置的連接孔設(shè)于其主體部上，所述外力過濾裝置的對接孔貫穿第一平板部和第二平板部，且第一平板部和第二平板部之間存在凹槽用于收容力作用部件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述扭矩傳感器裝置，其特征在于，所述測量電橋由貼設(shè)于所述彈性軸上的多個應(yīng)變計組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述扭矩傳感器裝置，其特征在于，所述扭矩傳感器還包括有信號放大器和接口電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述扭矩傳感器裝置，其特征在于，所述扭矩傳感器還包括傳感器外殼，該外殼用于包裹所述彈性軸以及支撐外力過濾裝置或/和力作用部件。
8.一種扭轉(zhuǎn)力矩測試系統(tǒng)，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至7所述的扭矩傳感器裝置和連接扭矩傳感器裝置的上位機。
【文檔編號】G01L3/00GK103743508SQ201310738592
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)明者】劉敏, 付威威 申請人:中國科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所