激光双截面转速波动法监测转轴动态扭矩

基于激光多普勒效应和转动动力学原理, 提出一种直接监测转轴动态扭矩的新方法, 并建立了数学模型。通过构造光学测试系统使4束高相干激光投射到转轴轴段两截面上4点, 具有多普勒频移的反射光在光电探测器上发生混频, 光电流频差正比于角速度。测得相邻时刻两截面的瞬时转速, 得到轴段转速波动值及两端面相对转速波动值, 进而实现转轴动态扭矩的直接监测。实验验证了该方法的可行性。与传统方法相比, 该方法实时性强, 具有较宽的动态范围, 对动态扭矩的识别值提高了5%~10%, 反映了转轴扭矩波动的动态特性。