三、转矩转速测量仪解析

转矩转速测量仪是一种高精度仪器，用于实时测量旋转机械的转矩和转速。在风机测试中，它通常安装在电机与风机之间的传动轴上，通过传感器采集数据并输出分析结果。

1. 测量原理

转矩转速测量仪基于传感器技术，常见原理包括：

应变片原理：通过粘贴在轴上的应变片检测轴在转矩作用下的微小变形，变形量与转矩成正比。应变片组成惠斯通电桥，输出电信号经放大后转换为转矩值。 相位差原理：使用两个齿轮传感器测量轴扭转时的相位差，相位差与转矩成正比。转速则通过传感器脉冲频率计算，公式为：
转速（n） = 脉冲频率（f） × 60 / 齿轮齿数（Z）
其中，f为单位时间内的脉冲数，Z为齿轮的齿数。 磁弹性原理：利用铁磁材料在转矩作用下的磁特性变化，通过磁场传感器检测信号。

这些原理确保了测量的高精度和实时性，误差通常小于0.5%。

2. 仪器结构与组件

转矩转速测量仪主要由以下部分组成：

传感器单元：包括转矩传感器和转速传感器，直接安装在传动轴上。传感器需具备高刚性和抗干扰能力。 信号转换器：将传感器输出的模拟信号（如电压或电流）转换为数字信号，并进行滤波和放大。 数据处理器：嵌入式系统或计算机软件，实时计算转矩和转速，并导出性能参数如功率（功率 = 转矩 × 角速度，其中角速度 = 2π × 转速 / 60）。 显示与输出单元：液晶屏幕显示实时数据，支持数据存储、图表生成和通信接口（如USB或无线传输）。

现代测量仪还集成智能功能，如自动校准、趋势分析和报警设置。

3. 安装与操作要点

正确安装是确保测量精度的关键：

安装位置：传感器应尽量靠近风机叶轮，减少传动误差。避免安装在有强烈振动或高温的位置。 对中要求：传感器轴与风机轴、电机轴必须精确对中，偏差不超过0.05 mm，以防附加弯矩影响转矩测量。 校准步骤：使用前进行静态和动态校准，例如施加已知转矩验证输出信号。 操作流程：
a. 启动风机至稳定运行状态。
b. 通过测量仪记录转矩和转速数据。
c. 结合风机参数（如叶轮直径）计算风量和风压。
d. 分析数据并生成报告。

操作中需注意安全，如断电安装和防护罩设置。

4. 应用案例

以某工业离心风机测试为例：

目标：评估风机在转速1000 r/min下的性能。 步骤：安装测量仪后，逐步增加风量负载，记录转矩和转速。 结果：测得转矩为50 N·m，计算轴功率为5.23 kW（公式：功率 = 转矩 × 2π × 转速 / 60）。结合风压和风量数据，效率为78%，低于设计值，指示可能存在的内泄漏或叶轮磨损。
此案例显示了测量仪在性能诊断中的实用价值。