人員在戶外等不方便做數(shù)據(jù)記錄場所使用力矩扳手做測量工作時，使用外部存儲功能可以將數(shù)據(jù)暫存，當(dāng)需要調(diào)出數(shù)據(jù)時，通過USB數(shù)據(jù)接口與數(shù)據(jù)線將存儲數(shù)據(jù)發(fā)送到電腦上位機(jī)上顯示。存儲與提取的工作過程為:將由容柵傳感器測量并轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號傳輸?shù)轿⑻幚砥?，然后輸出到外部存儲器存儲；由位于功能板上的存儲器存儲有效測量數(shù)據(jù)，然后通過數(shù)據(jù)接口傳輸?shù)诫娔X上位機(jī)上顯示；無線傳輸是在最大傳輸距離內(nèi)將容柵傳感器測量的數(shù)字信號通過無線傳輸模塊轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)包，測量好數(shù)據(jù)由天線傳送到電腦上顯示。
[0022]如圖3所示，圖3為本發(fā)明的正面俯視圖，包括彈性體(301)、加力桿(302)、數(shù)顯組件(303)、手柄(304)。其中數(shù)顯組件上有液晶顯示屏(305)、燈光報(bào)警(306)、聲音報(bào)警(307)、單位轉(zhuǎn)換U按鍵(308)、預(yù)置加P+按鍵(309)、預(yù)置減P-按鍵(310)、工作模式設(shè)置按鍵M(311)、數(shù)據(jù)存儲/無線傳輸按鈕(312)、開關(guān)機(jī)/清零按鍵(313)、USB數(shù)據(jù)接口(314)。首先，短按開關(guān)機(jī)/清零按鍵(313)，使用工作模式設(shè)置按鍵M(311)選定工作模式為限力模式，該模式為在螺紋緊固件上施加確定的的力矩值，且該值必須小于螺紋緊固件的最大受力值。通過預(yù)置加按鍵(309)與預(yù)置減按鍵(310)調(diào)整設(shè)定力矩值的大小，使用單位轉(zhuǎn)換U按鍵(311)任意選定力矩單位為N.m、Ibf.ft、Ibf.in或kgf.cm。將方榫插入緊固件內(nèi)，在手柄(304)處施力。施力大小在液晶顯示屏(305)上實(shí)時顯示，當(dāng)力矩值達(dá)到設(shè)定值的80%時，燈光報(bào)警(306)燈亮起，提示操作人員。繼續(xù)加力，當(dāng)力矩值達(dá)到設(shè)定值時，燈光報(bào)警(306)燈亮、聲音報(bào)警(307)響，提示操作人員停止加力。若力矩值超過設(shè)定值，燈光報(bào)警(306)燈亮且聲音報(bào)警(307)響聲急促。測量好的結(jié)果通過長按數(shù)據(jù)存儲/無線傳輸按鈕(312)輸出到外部存儲器存儲，當(dāng)需要調(diào)出數(shù)據(jù)時，通過USB數(shù)據(jù)接口(314)與數(shù)據(jù)線將存儲數(shù)據(jù)發(fā)送到電腦上位機(jī)上顯示供后續(xù)使用。當(dāng)扳手在無線傳輸?shù)淖畲髠鬏斁嚯x之內(nèi)是，也可以通過短按數(shù)據(jù)存儲/無線傳輸按鈕(312)由天線傳送到電腦上顯示。
[0023]如圖3所示，短按開關(guān)機(jī)/清零按鍵(313)，使用工作模式設(shè)置按鍵M(311)選定工作模式為跟蹤模式，包括最大值跟蹤與最小值跟蹤，該模式為在螺紋緊固件上施加力矩值，且扳手的量程必須小于螺紋緊固件的最大受力值。短按一次工作模式設(shè)置按鍵M(311)進(jìn)入最大值跟蹤，液晶屏上只顯示施力過程中的最大值，當(dāng)力矩值達(dá)到扳手量程的80%時，燈光報(bào)警(306)燈亮起，提示操作人員。繼續(xù)加力，當(dāng)力矩值達(dá)到扳手量程時，燈光報(bào)警(306)燈亮、聲音報(bào)警(307)響，提示操作人員停止加力。若力矩值超過扳手量程，燈光報(bào)警(306)燈亮且聲音報(bào)警(307)響聲急促。短按開關(guān)機(jī)/清零按鍵(313)，使用工作模式設(shè)置按鍵M(311)進(jìn)入最小值跟蹤，即反向最大值跟蹤，液晶屏上只顯示反向施力過程中的最大值，當(dāng)力矩值達(dá)到扳手量程的80%時，燈光報(bào)警(306)燈亮起，提示操作人員。繼續(xù)加力，當(dāng)力矩值達(dá)到扳手量程時，燈光報(bào)警(306)燈亮、聲音報(bào)警(307)響，提示操作人員停止加力。若力矩值超過扳手量程，燈光報(bào)警(306)燈亮且聲音報(bào)警(307)響聲急促。測量好的結(jié)果通過長按數(shù)據(jù)存儲/無線傳輸按鈕(312)輸出到外部存儲器存儲，當(dāng)需要調(diào)出數(shù)據(jù)時，通過USB數(shù)據(jù)接口(314)與數(shù)據(jù)線將存儲數(shù)據(jù)發(fā)送到電腦上位機(jī)上顯示供后續(xù)使用。當(dāng)扳手在無線傳輸?shù)淖畲髠鬏斁嚯x之內(nèi)是，也可以通過短按數(shù)據(jù)存儲/無線傳輸按鈕(312)由天線傳送到電腦上顯示。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高精度容柵式數(shù)顯力矩扳手，它包括:力矩傳感器、加力桿、數(shù)顯組件、扳手手柄。其中，力矩傳感器將力矩量轉(zhuǎn)化為容柵傳感器的相對位移量。數(shù)顯組件內(nèi)有三層電路板，負(fù)責(zé)將彈性體形變量轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，進(jìn)而在液晶屏上顯示，并定義各種功能。扳手手柄處以防護(hù)套包裹，防止扳手掉落損壞，影響使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度容柵式數(shù)顯力矩扳手，其特征在于:所述的力矩傳感器包括固定元件和可動元件，所述的可動元件包括方榫、彈性體、轉(zhuǎn)接座、主柵擺桿、主柵定位片以及定位片正下方的主柵；所述的固定元件為副柵擺桿以及末端連接的位于主柵正下方的副柵。所述的主柵以電容耦合的方式耦合到所述的副柵并且相對于副柵可以相對運(yùn)動，所述的力矩傳感器就是將彈性體的形變量通過主柵擺動桿傳遞到主柵，主柵相對于副柵產(chǎn)生相對位置移動進(jìn)而輸出模擬電量信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的高精度容柵式數(shù)顯力矩扳手，其特征在于:數(shù)顯組件內(nèi)部電路板實(shí)現(xiàn)扳手的所有電氣功能。數(shù)顯組件內(nèi)置三塊電路板，由下而上分別為容柵傳感器主柵、容柵傳感器副柵、功能板。容柵傳感器將扭力轉(zhuǎn)變成電信號，并通過位于主柵電路板上的絕對容柵測量專用芯片處理成數(shù)字信號送到液晶屏上顯示。該數(shù)字信號同時傳輸?shù)轿挥诠δ馨迳系奈⑻幚砥鬟M(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)扳手的各項(xiàng)功能。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度容柵式數(shù)顯力矩扳手，其特征在于:所述的容柵式位移傳感器采用的是絕對容柵測量方式，相比相對式容柵傳感器采用細(xì)測數(shù)+節(jié)距數(shù)的位移測量方法，增加了粗測、中測2條碼道，分別對位移進(jìn)行粗大精度、中等精度、精確精度的測量，實(shí)現(xiàn)了位移的絕對測量，可精確定位傳感器位置，這為誤差修正提供了可能。
5.根據(jù)權(quán)利要求2、3所述的高精度容柵式數(shù)顯力矩扳手，其特征在于:在手動調(diào)整無法達(dá)到I級精度的情況下，通過使用數(shù)顯組件中功能板上的微處理器做軟件修正，使顯示結(jié)果達(dá)到精度要求。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度容柵式數(shù)顯力矩扳手，其特征在于:數(shù)顯組件中功能板上具有外部存儲器，可以存儲測量數(shù)據(jù)供后續(xù)的使用。另外，測量數(shù)據(jù)也可以通過無線數(shù)傳模塊將容柵傳感器輸出的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)包，通過扳手內(nèi)部的天線遠(yuǎn)距離傳輸?shù)诫娔X上進(jìn)行顯示。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、3所述的高精度容柵式數(shù)顯力矩扳手，其特征在于:扳手除了最基本的力矩測量功能外，還具有多種報(bào)警(如限力報(bào)警，超量程報(bào)警和低電壓報(bào)警等)、數(shù)據(jù)接口、無線傳輸以及自動關(guān)機(jī)的功能。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高精度的容柵式數(shù)顯力矩扳手，可以向螺紋緊固設(shè)備施加確定大小的力矩，并實(shí)時地將施加的力矩顯示在液晶屏上。高精度容柵式數(shù)顯力矩扳手是由力矩傳感器(1)、加力桿(2)、數(shù)顯組件(3)、扳手手柄(4)四個部分構(gòu)成。其中力矩傳感器的功能是彈性體的形變量引發(fā)容柵傳感器主副柵的相對位移，并輸出電量信號。扳手的電氣部分集中在數(shù)顯組件內(nèi)，設(shè)計(jì)有測量電路、顯示電路、報(bào)警電路(包括低電壓報(bào)警、限力報(bào)警和超量程報(bào)警)、無線數(shù)傳、數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)接口。本發(fā)明的容柵傳感器采用的是絕對容柵測量的原理，具有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、功耗低、精度高的特點(diǎn)；用軟件修正的方式彌補(bǔ)手動調(diào)整的不足，提高了產(chǎn)品可靠性及生產(chǎn)效率。
【IPC分類】B25B23-142
【公開號】CN104552120
【申請?zhí)枴緾N201310488680
【發(fā)明人】謝行, 吳懷明, 康淑婷, 謝兩可, 姚奇, 趙一鳴, 王孝, 王玉花, 賀小軍, 李巖
【申請人】北京航天峰光電子技術(shù)有限責(zé)任公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年10月18日