用世界级标准,做世界级产品
Make world-class products with world-class standards
2) 小型船舶及潜水器的应用
由于小型船舶的吨位较小,潜水器质量更轻,其发动机主轴及潜水器的推进器所需输出的扭矩不是很大,因此将它们归类在中量程扭矩的范围。Borges 等[77]提出了一种利用钕磁铁和霍尔效应相互结合的旋转轴扭矩测量方法。由于旋转轴负载扭矩的存在,导致两个磁体相对运动引起的形变使得磁场强度发生改变。通过测量该磁场的强度的变化,确定轴的径向变形,最终测得扭矩。该方法最大的贡献是找到了一种可以应用在水下环境中,进行扭矩测量的方式,适用于如小型船舶或者潜水器所应用的潜水式扭矩传感器。同时该测量方法还适合那些空间有限、高速旋转和高磨损性场合的扭矩测量。
3) 航空行业的应用
直升飞机和小型飞机的发动机输出扭矩均在几百牛米的量级上[78],因此将该部分的航空发动机应用的扭矩划分在中量程范围。为提高直升机在空中时,发动机的运行可靠性并监测扭矩输出、超转等参数,同时预警发动机故障,避免使直发动机运行在极限工况和出现发动机空中停车的危险。黑龙江省科学院高技术研究院孙凯明等[79],利用磁阻效应设计了电磁式直升机发动机扭矩测量系统,它通过磁阻传感器来检测传动轴上带有磁钢的磁带所形成的两截面信号间的相位差,测得发动机扭矩,并通过信号处理电路及上位机软件,实现了整个扭矩系统的测量,并以此为依据可以为飞行员制定应急预案。为解决长期测量旋转轴扭矩时的机械疲劳,Zhang等[80]提出了一种通过检测磁感应强度来实现非接触式转矩测量的新方法。通过励磁线圈、旋转轴和高斯计搭建了实验平台。使用该实验台测量出扭矩和磁感应强度之间的线性关系。实验表明测量结果与理论模型是一致的,该方法可实现对扭矩的长期测量,同时实验初步证明了该扭矩测量方式是可以应用到飞机上。
4) 电机行业的应用
由于人们日常生活中,所需电机输出的扭矩大小,刚好在中量程转矩的范围内,因此该量程下的电机扭矩测量的研究深受广大电机转矩测量领域专家和学者的推崇。在基于传递法的电机转矩测量分析中,明确指出了基于相位差式的电磁转矩测量技术在电机转矩测量中的应用方式,以其在结构简单、测量精度高、本身的非接触特性、能适应恶劣的工作环境上的优势,尤其是在没有磁场或磁场比较弱的工作环境中时,电磁式扭矩传感器往往是最佳选择[81]。
5) 机械旋转轴系的应用
大多数工业械旋转轴系的应用中,在转轴系上所施加的扭矩刚好在中量程转矩 10 N·m ~ 5 kN·m 的范围内,因此广大旋转轴系的研究成果大都集中在此。为解决传感器在测量机械旋转轴系的动态扭矩时,遇到的使用和安装不当所导致测量精度不高的问题,赵向飞等[62]介绍了包括电磁式扭矩传感器在内安装方式和联轴器的选型等进行了讨论,为测量动态扭矩所需传感器的选型提供了参考。
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