扭振测量基本原理
将磁电式传感器对正齿轮安装,当轴旋转时,传感器上感应出与齿形有关的脉冲信号。将该信号进行处理得到标准的矩形脉冲波。再将矩形脉冲波输入到单片机的高速输入部件(HSI),采用测周法测量每个脉冲的时间宽度。具体方法是,利用单片机的高速计数功能,对单片机的内部时钟进行计数,计数时间由该矩形脉冲控制,根据计数值可以计算得到每个脉冲的时宽值。当机组稳定运转时
旋转机械状态监测系统
扭振测量基本原理
将磁电式传感器对正齿轮安装,当轴旋转时,传感器上感应出与齿形有关的脉冲信号。将该信号进行处理得到标准的矩形脉冲波。再将矩形脉冲波输入到单片机的高速输入部件(HSI),采用测周法测量每个脉冲的时间宽度。具体方法是,利用单片机的高速计数功能,对单片机的内部时钟进行计数,计数时间由该矩形脉冲控制,根据计数值可以计算得到每个脉冲的时宽值。当机组稳定运转时,轴系无扭振,如果齿轮齿形完全相同时,则与每个齿对应的矩形脉冲宽度都相同,即为轴系转动周期除以齿数;当轴系存在扭振时,每个齿对应的矩形脉冲宽度发生变化,其与原宽度之差的大小反映扭振的大小。因此，了解旋转机械在故障状态下的振动机理，对于监测机器的运行状态和提高诊断故障的准确率都非常重要。因此,只要测出每个齿对应的矩形脉冲宽度的变化,就可以得到轴的扭振。
由于实际的齿轮存在齿形误差,所以即使轴系无扭振,也会导致每个齿形对应的矩形脉冲宽度不同。为了消除齿形误差影响,首先测定无扭振时各齿形对应的矩形脉冲宽度,并以此作为每个齿形的基准数据。这样,在以后的测量中把各齿对应的矩形脉冲宽度与基准数据进行比较,得到脉冲宽度变化值,经过换算得到扭振角位移。另一种是弓形转动，即弯曲的轴心线AO′B与轴承联线AOB组成的平面绕AB轴线的转动。为了准确记录每个齿的位置,在轴系上安装一个键相传感器,以键相传感器信号作为参考起点。
扭转振动，简称为扭振，不同于我们所说的常规振动。除了常规的振动之外，扭振是结构动力学行为的另一种表现形式，通常与其他振动荷载同时出现，也就是说结构发生振动时，除了常规的振动之外，还有可能存在扭转振动。扭振会引起结构疲劳，同时也会引起振动、噪声、舒适性等方面问题。对于自由的刚体而言，共有6个自由度，即三个平动自由度和三个转动自由度。因此，我们可以把运动自由度分为平动与转动两类。如果说旋转变压器式扭矩传感器解决了有线测量到无线测量的技术难题,那么声表面波(surfaceacousticwave,简称saw)扭矩传感器则进一步将扭矩传感器从有源带入了无源时代。如果用牛顿第二定律来描述，那么，平动对应的是三个加速度，转动对应的是三个角加速度。平动对应的载荷是力，转动对应的载荷是力矩。
非接触测量可以满足对于扭矩测量的众多需求:
1)长期不间断、高可靠性扭矩测量。一般性扭矩传感器一旦失效,不仅会造成扭矩传感器自身的损坏,更严重的是会造成被测量设备的重大机械损坏。例如:应变式扭矩测量装置中应变计的引线需要靠滑环(见图1)引出,长时间工作后,滑环极易发热老化,甚至断裂脱落,所以出于可靠性的考虑,该方案多用于低速旋转轴的短期扭矩测量。RTMS尤其适用于大直径旋转轴传递功率、静扭矩、动扭矩及扭振的在线监测。如果选择非接触式扭矩传感器测量扭矩,它与旋转轴没有力的相互作用,工作过程中不受轴向负载和弯曲载荷,所以零件损耗小,工作寿命长,可以实现长期不间断、可靠性测量扭矩。
2)高动态性精砖扭矩测量。传感器自身的转动惯量是影响扭矩测量精度和动态性的重要问题,因为传感器是有重量的,安装在旋转轴上后就相当于增加了一个“额外质量”,这一质量在旋转轴较轻或者转速较慢的情况下是不能忽略的,那便会导致旋转轴的转速明显下降,测量得到的扭矩大小将受到严重影响。如果采用非接触式扭矩测量,传感器对旋转轴无附加外力,这可以从根本上提高测量的动态性和精准性,同时有助于提高系统的分辨率。20世纪60年代是计算机技术、电子测量技术和信号处理技术飞速发展的年代，FFT算法语言的出现，把信号处理分析技术从硬件到软件，推向了全新的高度。
3)准确控制被测装置。因为一般性扭矩测量装置的体积大,并且要与旋转轴直接接触,所以存在着一个不可避免的问题,即由于安装位置不当,或者接触测量时产生的干扰力或扭矩而改变旋转轴的运动状态,这类干扰是随机的,很难评估和定量,而扭矩测量往往又是作为控制单元的反馈信号。这样就会直接导致控制的准确性难以保证。根据扰动期间机端电压、机端电流的测量值再现扰动期间发电机电磁转矩，假定汽轮机输入机械转矩不变,以扰动期间发电机电磁转矩作为激励,求电网扰动引起的轴系各段扭力矩。采取非接触式扭矩测量,从源头上消除传感器施加在旋转轴上的附加力,末端控制的高准确性才有可能实现。
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