扭振測量基本原理

將磁電式傳感器對正齒輪安裝,當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)時,傳感器上感應(yīng)出與齒形有關(guān)的脈沖信號。將該信號進(jìn)行處理得到標(biāo)準(zhǔn)的矩形脈沖波。如果選擇非接觸式扭矩傳感器測量扭矩,它與旋轉(zhuǎn)軸沒有力的相互作用,工作過程中不受軸向負(fù)載和彎曲載荷,所以零件損耗小,工作壽命長,可以實現(xiàn)長期不間斷、可靠性測量扭矩。再將矩形脈沖波輸入到單片機的高速輸入部件(HSI),采用測周法測量每個脈沖的時間寬度。具體方法是,利用單片機的高速計數(shù)功能,對單片機的內(nèi)部時鐘進(jìn)行計數(shù),計數(shù)時間由該矩形脈沖控制,根據(jù)計數(shù)值可以計算得到每個脈沖的時寬值。當(dāng)機組穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時,軸系無扭振,如果齒輪齒形完全相同時,則與每個齒對應(yīng)的矩形脈沖寬度都相同,即為軸系轉(zhuǎn)動周期除以齒數(shù);當(dāng)軸系存在扭振時,每個齒對應(yīng)的矩形脈沖寬度發(fā)生變化,其與原寬度之差的大小反映扭振的大小。因此,只要測出每個齒對應(yīng)的矩形脈沖寬度的變化,就可以得到軸的扭振。

由于實際的齒輪存在齒形誤差,所以即使軸系無扭振,也會導(dǎo)致每個齒形對應(yīng)的矩形脈沖寬度不同。為了準(zhǔn)確記錄每個齒的位置,在軸系上安裝一個鍵相傳感器,以鍵相傳感器信號作為參考起點。為了消除齒形誤差影響,首先測定無扭振時各齒形對應(yīng)的矩形脈沖寬度,并以此作為每個齒形的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)。這樣,在以后的測量中把各齒對應(yīng)的矩形脈沖寬度與基準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,得到脈沖寬度變化值,經(jīng)過換算得到扭振角位移。為了準(zhǔn)確記錄每個齒的位置,在軸系上安裝一個鍵相傳感器,以鍵相傳感器信號作為參考起點。