CN103743510A - 一种新型电子式扭矩仪 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种新型电子式扭矩仪，包括第一测量部件、第二测量部件、第三测量部件以及控制显示部件；所述第一测量部件、第二测量部件以及第三测量部件均通过光纤与所述控制显示部件连接；第一测量部件为电参量测量部件，第二测量部件为温度测量部件，第三测量部件为转速测量部件。应用本发明的新型电子式扭矩仪，具体包括第一测量部件、第二测量部件、第三测量部件以及控制显示部件，整体结构精简，占地空间小；三个测量部件的测量数据均通过控制显示部件显示出来，便于读数、存档以及控制。
Description
技术领域
本发明涉及扭矩测量装置领域，特别地，涉及一种新型电子式扭矩仪。
背景技术
扭矩仪是对各种旋转或非旋转机械部件上对扭转力矩感知的监测，现在市面上的扭矩仪大多是机械式的扭矩仪，如申请号为200810111128.X公开了一种新型扭矩仪，该扭矩仪是由底座、齿条、主传动齿轮、模拟信号发生机构、凸轮、副传动齿轮、行程开关、主固定板、副固定板、指针、面板、外壳、中心轴等组成。此种扭矩仪克服了传统扭矩仪只能输出开关量，而不能输出模拟量的缺点，但整体结构复杂，成本高。
传统的机械式扭矩仪是采用直接的方式来测量轴输出功率，以测量电机的扭矩为例，需要将被测的2台电机通过扭矩仪耦合起来，然后测量耦合轴上的扭矩和转速来计算电机的输出功率。这样的扭矩仪通常会面临如下问题：（1）扭矩仪需要专用的联接工装，电机不同或扭矩仪不同，都可能导致需要重新制作联接工装；（2）安装不当会加大扭矩测量误差甚至损坏扭矩仪；（3）扭矩仪的扭矩和转速测量范围较窄，对于转矩及转速变化范围较大测量情况，一台扭矩仪难以实现所有情况下的测量，超量程测量会损坏扭矩仪，半量程以下测量会导致测量不准确。某些风机、水泵与电机采取固定连接，由于电机和风机、水泵的转轴不能分离，因此无法安装机械式扭矩仪。
综上所述，现有的机械式扭矩仪对于测量对象以及使用条件都是有要求，这给使用者带来了极大的不便。因此，发明一种结构精简、精度高且使用方便的扭矩仪具有重要的意义。
发明内容
本发明目的在于提供结构精简、精度高且使用方便的新型电子式扭矩仪，具体技术方案如下：
一种新型电子式扭矩仪，包括第一测量部件、第二测量部件、第三测量部件以及控制显示部件；
所述第一测量部件、第二测量部件以及第三测量部件均通过光纤与所述控制显示部件连接；
所述第一测量部件为电参量测量部件，第二测量部件为温度测量部件，第三测量部件为转速测量部件。
以上技术方案中优选的，所述电参量测量部件包括SP系列变频功率传感器，所述SP系列变频功率传感器设置在待测设备的电源输入线路上。
以上技术方案中优选的，所述SP系列变频功率传感器的测量准确度等级为0.5级、0.2级或0.1级，测量电流的范围为2A到7000A，测量电压的范围为3V到15000V。
以上技术方案中优选的，所述温度测量部件包括温度传感器以及温度测量模块，所述温度测量模块设置在待测设备的内部，且通过温度传感器与所述控制显示部件连接。
以上技术方案中优选的，所述温度测量模块为DM4032PT100温度测量模块，优选的，其测量准确度为±1℃，测量范围为-50～400℃。
以上技术方案中优选的，所述转速测量部件包括漏磁感应式传感器以及感应式转速计，所述漏磁感应式传感器通过所述感应式转速计与所述控制显示部件连接。
以上技术方案中优选的，所述感应式转速计为DM4022感应式转速计。
以上技术方案中优选的，所述感应式转速计的测量准确度为0.1%。
本发明具有以下有益效果：
（1）本发明的新型电子式扭矩仪包括第一测量部件、第二测量部件、第三测量部件以及控制显示部件，整体结构精简，占地空间小，安装方便，无需大量的扭矩仪工装，极大提高试验人员工作效率；三个测量部件的测量数据均通过控制显示部件显示出来，便于读数、存档以及控制；第一测量部件为电参量测量部件，第二测量部件为温度测量部件，第三测量部件为转速测量部件，适用各种不同型号的电机扭矩测量（包括对于无旋转部件外露的电机转速测量同样适用，如电潜油泵电机、水泵电机等），适用范围广。
（2）本发明中电参量测量部件包括SP系列变频功率传感器，SP系列变频功率传感器的测量准确度等级为0.5级、0.2级或0.1级，测量电流的范围为2A到7000A，测量电压的范围为3V到15000V，适用范围广且测量精确度高。
（3）本发明中温度测量部件包括温度传感器以及温度测量模块，温度测量模块为DM4032PT100温度测量模块，能准确测量泵体中电机的绕组温度，实用性强。
（4）本发明中转速测量部件包括漏磁感应式传感器以及感应式转速计，感应式转速计为DM4022感应式转速计，测量准确度为0.1%，准确度高。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明优选实施例1的新型电子式扭矩仪的结构框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1：
一种测量电机的扭矩的新型电子扭矩仪，详见图1，包括第一测量部件1、第二测量部件2、第三测量部件3以及控制显示部件4，其中所述第一测量部件1为电参量测量部件，第二测量部件2为温度测量部件，第三测量部件3为转速测量部件；所述电参量测量部件、温度测量部件以及转速测量部件均通过光纤与所述控制显示部件4连接，整体结构精简，占用空间小，安装方便，无需大量的扭矩仪工装，极大提高试验人员工作效率。
所述电参量测量部件包括SP系列变频功率传感器，所述SP系列变频功率传感器设置在待电机的电源输入线路上，其测量准确度等级为0.5级、0.2级或0.1级，测量电流的范围为2A到7000A，测量电压的范围为3V到15000V，适用范围广且测量精确度高。
所述温度测量部件包括温度传感器以及温度测量模块，所述温度测量模块设置在待电机的内部，且通过温度传感器与所述控制显示部件4连接；所述温度测量模块为DM4032PT100温度测量模块，其测量准确度为±1℃，测量范围为-50～400℃，能准确测量泵体中电机的绕组温度，且测量范围广，实用性强。
所述转速测量部件包括漏磁感应式传感器以及感应式转速计，所述漏磁感应式传感器通过所述感应式转速计与所述控制显示部件4连接；所述感应式转速计为DM4022感应式转速计，其测量准确度为0.1%，准确度高。
本发明的新型电子扭矩仪具体测量方法是：通过SP系列变频功率传感器测量电机5的电参数，具体包括三相输入功率、铁耗的电压、频率、谐波等参数以及定子铜耗的电流参数等，将测量的数据通过光纤输送至控制显示部件4中；DM4032PT100温度测量模块测量电机5的绕组温度，用于补偿由于温度变化引起的定转子铜损耗等相关参数，最后通过与其连接的温度传感器通过光纤输送至控制显示部件4中；漏磁感应式传感器通过感应电机5的转子及定子漏磁电动势，进而得出定子频率以及转差频率，再将相关数据传输至DM4022感应式转速计计算其转速，将计算出的转速通过光纤传递至控制显示部件4中；控制显示部件4根据上述电参数、温度以及转速的相关参数进行损耗计算，结合输入的电功率计算出轴功率，再根据转速计算出电机5的扭矩。其中漏磁感应式传感器只需摆放或固定在电机附近，无需安装，特别适用于无旋转部件外露的转速测量。
上述过程中的扭矩计算原理是从能量守恒的角度来进行分析的，电机的输入电能=电机输出机械能（轴功率）+电能与机械能转变过程中产生的损耗能量，其中电能与机械能转变过程中的损耗包括：铁耗、机械耗、定子铜耗、转子铜耗和杂散耗。由国标“GBT1032-2012三相异步电动机试验方法”中描述可知，电机的机械耗和铁耗由空载试验可以得出，而定子铜耗、转子铜耗和杂散耗可以由负载试验得出。采用本发明的新型电子扭矩仪先测得电机的输入功率，然后通过空载以及负载试验，就可以通过电机输入功率与电机总能量损耗的差值得到电机的轴功率。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种新型电子式扭矩仪，其特征在于：包括第一测量部件（1）、第二测量部件（2）、第三测量部件（3）以及控制显示部件（4）；
所述第一测量部件（1）、第二测量部件（2）以及第三测量部件（3）均通过光纤与所述控制显示部件（4）连接；
所述第一测量部件（1）为电参量测量部件，第二测量部件（2）为温度测量部件，第三测量部件（3）为转速测量部件。
2.根据权利要求1所述的新型电子式扭矩仪，其特征在于：所述电参量测量部件包括SP系列变频功率传感器，所述SP系列变频功率传感器设置在待测设备的电源输入线路上。
3.根据权利要求2所述的新型电子式扭矩仪，其特征在于：所述SP系列变频功率传感器的测量准确度等级为0.5级、0.2级或0.1级，测量电流的范围为2A到7000A，测量电压的范围为3V到15000V。
4.根据权利要求1所述的新型电子式扭矩仪，其特征在于：所述温度测量部件包括温度传感器以及温度测量模块，所述温度测量模块设置在待测设备的内部，且通过温度传感器与所述控制显示部件（4）连接。
5.根据权利要求4所述的新型电子式扭矩仪，其特征在于：所述温度测量模块为DM4032PT100温度测量模块。
6.根据权利要求5所述的新型电子式扭矩仪，其特征在于：所述DM4032PT100温度测量模块的测量准确度为±1℃，测量范围为-50～400℃。
7.根据权利要求1所述的新型电子式扭矩仪，其特征在于：所述转速测量部件包括漏磁感应式传感器以及感应式转速计，所述漏磁感应式传感器通过所述感应式转速计与所述控制显示部件（4）连接。
8.根据权利要求7所述的新型电子式扭矩仪，其特征在于：所述感应式转速计为DM4022感应式转速计。
9.根据权利要求8所述的新型电子式扭矩仪，其特征在于：所述感应式转速计的测量准确度为0.1%。
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