一種數字式扭力扳手及測量扭矩值的方法技術

本發明專利技術涉及扭力扳手，公開了一種數字式扭力扳手及測量扭矩值的方法，包括施擰頭、力臂和指示儀表，力臂前端是測量區，且與施擰頭連接，力臂的測量區的上表面從左至右分布有A組、B組、C組3組應變片組；與上表面對應位置的測量區的下表面從左至右分布有A’組、B’組、C’組3組應變片組；每組應變片組由2片應變片組成；A組應變片組到施擰頭中心的距離等于B組應變片組到C組應變片組的距離；12個應變片通過導線連接成惠斯通電橋，利用計算公式得到扭矩測量值。本發明專利技術通過彎矩來測量扭矩，利用特殊測量電橋來提高扭力扳手的測量精度，它的測量精度可優于1%，且結構簡單，便于制造，方便使用。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及扭力扳手，尤其涉及了。
技術介紹
扭力扳手廣泛應用于建筑、汽車、船泊及各種動力機械制造行業，它可分成機械式和數字式兩大類；按用途可分為施工用扭力扳手和測量用扭力扳手；施工用扭力扳手通常精度在3%以下；測量用扭力扳手精度通常在3%以上。由于扭力扳手使用過程中除了受到力矩作用外還受到剪力干擾影響，制約了測量精度的提高。
技術實現思路
本專利技術針對現有技術中精度在3%以上的扭力扳手，針對其測量過程中受到剪力干擾的缺點，提供了。為了解決上述技術問題，本專利技術通過下述技術方案得以解決一種數字式扭力扳手，包括施擰頭、力臂和指示儀表，所示的力臂前端是測量區， 且與施擰頭連接，所述力臂測量區的上表面從左至右分布有A組、B組、C組3組應變片組； 與上表面對應位置測量區的下表面從左至右分布有A’組、B’組、C’組3組應變片組；每組應變片組由2片應變片組成。作為優選，所述A組應變片組到施擰頭中心的距離為L1, B組應變片組到C組應變片組的距離為L3,且L1= L3, A組應變片組到B組應變片組的距離為L2。作為優選，所述的每組應變片組的2個應變片前后排列，應變片上設有絲柵，絲柵方向與力臂軸向一致。作為優選，所述的A組應變片組的2個應變片從前到后為應變片RA1、RA2，B組應變片組的2個應變片從前到后為應變片RB1、Rb2, C組應變片組的2個應變片從前到后為應變片R^Re2 ;A’組應變片組的2個應變片從前到后為應變片RA3、RA4，B’組應變片組的2個應變片從前到后為應變片RB3、Rb4，C’組應變片組的2個應變片從前到后為應變片Re3、Rc4 ;所述的12個應變片通過導線連接成惠斯通電橋，惠斯通電橋的輸出端與指示儀表連接，指示儀表連有激勵電源，惠斯通電橋的輸入端連接激勵電源，其中應變片RA1、Rbi和Ra組成一個電橋臂，應變片R A2、RB2和組成一個電橋臂，應變片RM、R B3和Ra組成一個電橋臂， 應變片Ra4、Rb4和Rc2組成一個電橋臂。作為優選，所述的施擰頭和力臂剛性連接，指示儀表設置在力臂上或設置在力臂外。作為優選，所述的施擰頭為方頭或多邊頭；施擰頭設置在施擰段上。作為優選，所述的力臂后端是非測量區；測量區的橫截面為矩形。 一種測量扭矩值的方法，需要測量的扭矩為M=PL,其中L是施擰頭中心到力P的距離，在力臂的非測量區施加一個力P，利用惠斯通電橋進行扭矩測量；扭矩與惠斯通電橋的權利要求1.一種數字式扭力扳手，包括施擰頭(I)、力臂(2)和指示儀表(3)，其特征在于，力臂(2)前端是測量區(21)，且與施擰頭(I)連接，所述力臂(2)的測量區(21)的上表面(211)從左至右分布有A組、B組、C組3組應變片組；與上表面(211)對應位置的測量區(21)的下表面(212)從左至右分布有A’組、B’組、C’組3組應變片組；每組應變片組由2片應變片(4)組成。2.根據權利要求I所述的一種數字式扭力扳手，其特征在于，所述A組應變片組到施擰頭(I)中心的距離為L1,B組應變片組到C組應變片組的距離為L3，且L1= L3,A組應變片組到B組應變片組的距離為L2。3.根據權利要求I所述的一種數字式扭力扳手，其特征在于，所述的每組應變片組的2個應變片(4)前后排列，應變片(4)上設有絲柵(41)，絲柵(41)方向與力臂(2)軸向一致。4.根據權利要求I所述的一種數字式扭力扳手，其特征在于，所述的A組應變片組的2個應變片從前到后為應變片RA1、RA2，B組應變片組的2個應變片從前到后為應變片RB1、RB2，C組應變片組的2個應變片從前到后為應變片Ra、Rc2 ;A’組應變片組的2個應變片從前到后為應變片RA3、RA4，B’組應變片組的2個應變片從前到后為應變片RB3、Rb4, C’組應變片組的2個應變片從前到后為應變片Rra、Rc4 ;所述的12個應變片通過導線連接成惠斯通電橋，惠斯通電橋的輸出端與指示儀表(3)連接，指示儀表(3)連有激勵電源，惠斯通電橋的輸入端連接激勵電源，其中應變片Rai、Rbi和Re3組成一個電橋臂，應變片Ra2、RB2和Rw組成一個電橋臂，應變片RA3、R 和Ra組成一個電橋臂，應變片rM、Rim和rCS組成一個電橋臂。5.根據權利要求4所述的一種數字式扭力扳手，其特征在于，所述的施擰頭(I)和力臂(2 )剛性連接，指示儀表(3 )設置在力臂(2 )上或設置在力臂(2 )外。6.根據權利要求5所述的一種數字式扭力扳手，其特征在于，所述的施擰頭(I)為方頭或多邊頭。7.根據權利要求4所述的一種數字式扭力扳手，其特征在于，所述的力臂(2)后端是非測量區(22);測量區(21)的橫截面為矩形。8.一種測量扭矩值的方法，其特征在于，包括權利要求7所述的扭力扳手，需要測量的扭矩為M=PL,其中L是施擰頭(I)中心到力P的距離,在力臂(2)的非測量區(22)施加一個力P，利用惠斯通電橋進行扭矩測量；扭矩與惠斯通電橋的輸出值S之間的關系按公式9.根據權利要求8所述的一種測量扭矩值的方法，其特征在于，在測量區(21)上應變片所對應的A-A’、B-B’、C-C對應橫截面的彎矩分別為Ma=P (L-L1)，Mb= P (L-L1-L2), Mc=P (L-L1-L2-L3);測量區(21)A-A’、B-B’、C-C’對應橫截面的最大彎曲應變分別為全文摘要本專利技術涉及扭力扳手，公開了，包括施擰頭、力臂和指示儀表，力臂前端是測量區，且與施擰頭連接，力臂的測量區的上表面從左至右分布有A組、B組、C組3組應變片組；與上表面對應位置的測量區的下表面從左至右分布有A’組、B’組、C’組3組應變片組；每組應變片組由2片應變片組成；A組應變片組到施擰頭中心的距離等于B組應變片組到C組應變片組的距離；12個應變片通過導線連接成惠斯通電橋，利用計算公式得到扭矩測量值。本專利技術通過彎矩來測量扭矩，利用特殊測量電橋來提高扭力扳手的測量精度，它的測量精度可優于1%，且結構簡單，便于制造，方便使用。文檔編號G01L5/24GK102980708SQ20121045896公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月14日 優先權日2012年11月14日專利技術者倪守忠, 蔣曉波 申請人:浙江省計量科學研究院本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種數字式扭力扳手，包括施擰頭（1）、力臂（2）和指示儀表（3），其特征在于，力臂（2）前端是測量區（21），且與施擰頭（1）連接，所述力臂（2）的測量區（21）的上表面（211）從左至右分布有A組、B組、C組3組應變片組；與上表面（211）對應位置的測量區（21）的下表面（212）從左至右分布有A’組、B’組、C’組3組應變片組；每組應變片組由2片應變片（4）組成。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：倪守忠，蔣曉波，
申請(專利權)人：浙江省計量科學研究院，
類型：發明
國別省市：