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扭振測量基本原理

將磁電式傳感器對正齒輪安裝,當軸旋轉時,傳感器上感應出與齒形有關的脈沖信號。將該信號進行處理得到標準的矩形脈沖波。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。有線傳輸是使用集電裝置(如滑環和電刷等)將傳動軸上的電信號引出送給固定的測量儀器，經放大后顯示或記錄。具體方法是,利用單片機的高速計數功能,對單片機的內部時鐘進行計數,計數時間由該矩形脈沖控制,根據計數值可以計算得到每個脈沖的時寬值。當機組穩定運轉時,軸系無扭振,如果齒輪齒形完全相同時,則與每個齒對應的矩形脈沖寬度都相同,即為軸系轉動周期除以齒數;當軸系存在扭振時,每個齒對應的矩形脈沖寬度發生變化,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,也會導致每個齒形對應的矩形脈沖寬度不同。為了消除齒形誤差影響,首先測定無扭振時各齒形對應的矩形脈沖寬度,并以此作為每個齒形的基準數據。周期變化的不平衡扭矩導致傳動軸轉速的瞬態波動及不規則動態扭轉。這樣,在以后的測量中把各齒對應的矩形脈沖寬度與基準數據進行比較,得到脈沖寬度變化值,經過換算得到扭振角位移。為了準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。

 扭轉振動，簡稱為扭振，不同于我們所說的常規振動。除了常規的振動之外，扭振是結構動力學行為的另一種表現形式，通常與其他振動荷載同時出現，也就是說結構發生振動時，除了常規的振動之外，還有可能存在扭轉振動。扭振會引起結構疲勞，同時也會引起振動、噪聲、舒適性等方面問題。對于自由的剛體而言，共有6個自由度，即三個平動自由度和三個轉動自由度。非接觸測量可以滿足對于扭矩測量的眾多需求:1)長期不間斷、高可靠性扭矩測量。因此，我們可以把運動自由度分為平動與轉動兩類。如果用牛頓第二定律來描述，那么，平動對應的是三個加速度，轉動對應的是三個角加速度。平動對應的載荷是力，轉動對應的載荷是力矩。