单片机船舶主轴扭矩检测系统

采用电子测量方法进行船舶主轴扭矩检测,构建船舶主轴扭矩检测系统,提高船舶主轴扭矩检测性能,提出基于单片机的船舶主轴扭矩检测系统设计方案。系统采用C51单片机进行控制核心模块开发,检测系统的硬件模块包括数据采集模块、主轴扭矩电子测量模块、信息处理模块和数据输出模块等,在嵌入式ARM中进行检测系统的程序加载控制,采用C51单片机进行船舶主轴扭矩检测中的嵌入式信息处理和人机接口通信,完成检测系统的硬件集成开发设计。测试结果表明,该系统能准确实现船舶主轴扭矩检测,检测的准确性较高,系统稳定性较好。     

单片机在船舶主轴扭矩、转速信号采集中的应用

现代船舶的管理朝着高效、安全的方向发展,同时在现代信息技术的驱动下,船舶安全技术朝着自动化以及智能化方向发展。随着计算机技术的迅猛发展,这对于船舶航行过程中相关数据信息的采集以及处理变得十分便捷。本文基于单片机技术原理,研究了船舶主轴扭矩以及转速信号的采集系统设计。本文分析了单片机的技术原理,研究了船舶主轴扭矩以及转速测量技术原理,并且设计出了信号采集的整体系统。本文的研究对于提高我国船舶主轴扭矩以及转速信号的采集技术有着巨大的促进作用。     

某新型船舶扭矩传感器试验分析

对一种船舶用新型薄膜扭矩传感器的环境适应性进行试验研究,按船舶环境条件对该传感器进行温湿度、盐雾和霉菌试验,采用该新型扭矩传感器对船舶工况进行振动和疲劳试验,并将经过试验的薄膜扭矩传感器在扭矩标准机上进行静态校准,验证该新型薄膜扭矩传感器能够满足船舶环境条件下长期稳定工作的要求,验证了薄膜优良的抗温湿度、防腐性能,是薄膜技术在船舶扭矩传感器领域的创新运用。     

PLC在主轴扭矩转速信号采集中的应用

随着船舶动力系统的增强,主轴扭矩转速的异常变动会造成船舶的有害振动,从而影响航行的稳定性。通过对船舶主轴扭矩转速及振动数据采集,可以跟踪分析数据的异常原因、确定船舶振动能量及危害。本文以PLC为主控制器,设计一种实时船舶主轴扭矩转速及振动信号采集设备,实现了从低频至高频的全频段转速及振动高分辨率数据采集。     

船舶推进轴系扭矩非接触式监测系统研究

柴油机是船舶动力的核心,船舶推进轴系的状态决定了机桨传动的效率.由于以接触式方法测量与计算轴功率和扭矩很不方便,因此需要更方便、更灵活的非接触式测量方法.提出一种新的基于光电技术的非接触式轴工况监测系统.两个编码盘和光电开关用来检测一定长度内轴的扭转角度,轴的扭转角度可根据计数器频率和叶片中心角,通过现场可编程门阵列（FPGA）量化,轴功率与扭矩可在计算机上显示出来.实验结果表明,该方法适用于量化轴的扭转角,去除了可能导致在线监测系统危险的冗余光纤.该监测系统的设计为船舶推进轴系的监测与故障诊断提供了一种思路.     

基于光纤光栅的扭矩传感器

为了实现恶劣条件下对扭矩的精确稳定测量,设计并实现了一种新型的基于光纤光栅的扭矩传感器。为克服扭矩测量系统易受外界影响的缺点,设计了光纤光栅全桥光路,实现了温度和弯矩的自动补偿。通过扭矩标准装置加载试验和水下环境加载试验分别测试了其测量精确度以及水下工作性能。结果表明,该光纤光栅扭矩传感器的最大非线性误差、重复性以及水下工作稳定性均达到0.1%以内,说明该传感器不但具有良好的测量精度,而且能够在船用环境等恶劣扭矩测量条件下较好地工作。研究结果为船用环境中扭矩测量的研究与应用提供了重要参考。     

扭矩标准装置支承技术研究

为了满足船舶工程领域不同精度的扭矩传感器溯源要求,提高船舶动力系统扭矩传感器的可靠性与稳定性,需要扭矩标准装置对其进行校准。扭矩标准装置采用了多种支承方式。支承产生的摩擦扭矩很大程度上决定了扭矩标准装置的准确性。目前,被广泛采用的支承方式有滚动轴承、刀口支承、空气轴承,另外还有一种比较新颖的挠性支承。文章介绍了各种支承的结构形式,并分析了理论模型,滚动轴承的摩擦扭矩最大,其次为刀口支承,空气轴承与挠性支承的摩擦扭矩很小。通过文章的分析,为扭矩标准装置的科学设计提供了参考依据。     

扭矩测量在升船机上的应用

本文简述了扭矩测量的基本原理和应用领域,比较了几种常用的扭矩测量传感器,详细论述了ＨＢＭＴ３２ＦＮ型扭矩传感器在水口升船机上的安装调试方法和应用经验,并对升船机上的扭矩提出了自己的观点。     

基于声表面波技术的无线无源扭矩测量系统研究与实现

针对转轴扭矩测量问题,基于声表面波技术,开发无线无源的声表面波扭矩测量系统。在分析了声表面波扭矩测量的敏感机理和理论模型的基础上,设计了改进Hiccup结构的单端口谐振器,使谐振器的理论空载Q值达到14000左右。设计了声表面波信号无线获取和处理系统,制作了完整的系统样机。实际测试结果表明,所设计传感器的灵敏度达到3.968kHZ/Nm,与理论计算结果高度吻合。在1000Nm量程范围,测量系统的最大非线性、重复性误差约为0.5%FS。     

应变式扭矩传感器的设计技术

文章介绍了扭矩传感器的重要性、常用设计方式和应变式扭矩传感器的优点,并详细介绍了应变式扭矩传感器的理论依据和力学数学模型,分析了作为扭矩传感器的核心元件-弹性体的材料选择要素.     

船舶扭矩测量装置中高性能集成模块的运用

文章详细叙述了船舶扭矩测量装置设计中所运用的单电源、低成本和低功耗16位ADC的高性能集成模块的性能指标和基本结构,并且以该模块为基础,介绍了船舶扭矩测量装置中高精度电路的设计原则和设计方案,最终使研制的电路和装置具有精度高、抗干扰性和可靠性强的特点,为高精度装置的研制提供了新思路.     

基于射频通信技术的扭矩测试系统

现代船舶控制系统需要实时对曲轴扭矩进行测量,本文提出采用无线射频数据传输方式,对曲轴扭矩实时采集,并发送到上位机的思路。给出了系统的硬件电路图,设计了无线数据采集系统。采用轮询方式,实现了对转轴多点扭矩的数据采集,通过设计合理的通信协议,保证了通信的可靠性,该系统结构简单且可行性强。     

微小扭矩的技术实现

从随遇平衡、电磁力平衡和扭矩对偶平衡原理出发,介绍了由中船重工集团公司第七〇四研究所研制的国际上第一台对1mN.m~10N.m扭矩传感器进行校准的微小扭矩标准装置。着重点明这台国际先进的微小扭矩标准的技术关键,其中几项具有发明专利。并就此装置的测量不确定度进行了评估。从几个具体环节说明了该装置在填补国内空白的基础上,还达到了国际领先的水平。     

高性能集成模块在船舶扭矩监测装置中的运用

文章详细叙述了船舶扭矩测量装置设计中所运用的单电源、低成本和低功耗16位ADC的高性能集成模块的性能指标和基本结构,为高精度扭矩测量装置的实现提供了新的思路。     

挠性联轴器在扭矩计量中的应用

连接质量一直是影响扭矩计量的重要因素,文章在引进国外金属膜片式挠性联轴器进行试验的基础上,通过比对刚性状态和挠性状态下同一扭矩传感器在扭矩标准机上的校准结果,论证引入挠性联轴器对扭矩计量测量结果的影响。     

负阶跃动态扭矩标准装置

100N.m负阶跃动态扭矩标准装置用于校准扭矩传感器的动态性能。它通过测量扭矩传感器负阶跃激励时间τ而获得其固有频率ωn。文章阐述了该装置的工作原理、关键技术、试验数据、不确定度分析。装置的技术指标:量程范围100N.m;τ≦5ms;不确定度U=5%,k=2。这是国际上首台动态扭矩标准装置。     

扭矩测量及其校准系统的PLC实现

针对某机构中的驱动组合与非驱动组合的正常使用,提出了一种对其进行扭矩测量及其校准技术的方法,并对此进行了理论分析及仿真研究。在传动扭矩加载装置的条件下,采用数字PID位置式的控制方法,对扭矩特性测试中的电机扭矩进行了精确加载,测量系统采用经PID控制的电动制动器给置于高低温试验箱内部的驱动组合加载,转矩转速传感器在高低温试验箱外部检测驱动组合的输出扭矩和输出转速,并将结果传输给工控机,为软件计算机构驱动组合的传动效率提供数据,进而测试出主驱动组合在一定工作电压的情况下,不同负载所对应的工作效率曲线,从而对驱动组合的性能加以考核,并对其在PLC实现PID控制的实现方法进行了仿真分析研究。     

200kN.m扭矩标准装置智能管理系统研究

随着国际工业和智能化的快速发展,大扭矩测量和校准技术需求越来越迫切。上海船舶设备研究所成功研制了国内首台大扭矩标准装置,解决了工业部门对大扭矩标准装置的迫切需求,该装置达到了国际领先水平。文章以一种大型扭矩标准装置智能管理系统的研究工作出发,介绍了静重式大扭矩标准装置电气控制系统的原理、组成、功能、控制软件和组态软件的设计要点等,为200kN.m扭矩高准确度量值传递提供了技术手段。文章为扭矩专业的计量和测试人员提供了静重式大扭矩标准装置控制系统和组态软件系统设计的技术指导。     

基于相位差测试的旋转状态扭矩校准

简要地介绍了基于相位差测试原理,运用光纤传感器,对旋转状态扭矩进行测试和校准的系统原理和组成。最后,文章给出了测试结果和不确定度。     

2～200 kN·m扭矩标准装置通过考核

正近日,国家国防科工局对中国船舶集团七〇四所2～200 kN·m扭矩标准装置开展现场建标考核,一致认为该装置符合国防最高计量标准特性,顺利通过考核。现有国防扭矩静态量传体系已覆盖小扭矩、中扭矩和大扭矩,但超大扭矩标准装置领域一直处于空白,急切需要建立超大扭矩标准装置进行量值传递。目前,超大量程扭矩主要用于船舶、钻井、石油等系统。