基于双摄像头的动力装置轴扭矩、转速、功率参数测量方法

摘要

本发明涉及动力装置轴扭矩、转速、功率参数测量方法。在无负载的前提下，同步采集两组图像序列S₁₁-S_1n、S₂₁-S_2n；加载负载后，同步采集两组图像序列A₁₁-A_1m、A₂₁-A_2m；取A₁₁-A_1m和A₂₁-A_2m中任何一对存在同步对应关系的图像A_1i、A_2i；对A_1i与S₁₁-S_1n相关运算，得到相关性最高的参考图像S_1i；对A_2i与S₂₁-S_2n相关运算，得到相关性最高的参考图像S_2j；在S₂₁-S_2n中找到与S_1i时间同步对应的参考图像S_2t；S_2t、S_2j之间的距离为轴两端的扭转位移Δs；扭矩通过获得。本发明具有较高精度，结构简单。

主权项

基于双摄像头的动力装置轴扭矩测量方法，动力装置(6)、传动轴(8)、负载(7)依次相连；其特征在于：在传动轴外周面，平行、间隔布置2圈随机标识图案，分别为第一随机标识图案、第二随机标识图案；在第一随机标识图案处布置对应的第一摄像头(2)，在第二随机标识图案处布置对应的第二摄像头(3)；第一摄像头和第二摄像头由同步控制器同步控制；第一摄像头、第二摄像头、同步控制器与上位机(1)相连，上位机内分布第一图像存储单元，存储第一摄像头图像数据，且包含拍摄时间信息；上位机内分布第二图像存储单元，存储第二摄像头图像数据，且包含拍摄时间信息；工作过程如下：在无负载的前提下，开启第一摄像头、第二摄像头、同步控制器，同步采集传动轴在0‑2π转角范围的两组图像序列，第一图像存储单元存储的图像为第一参考图集，记为：S₁₁‑S_1n；第二图像存储单元存储的图像为第二参考图集，记为：S₂₁‑S_2n；第一参考图集中的每一帧图像，必同步一一对应第二参考图集中的某一帧图像；加载负载后，开启第一摄像头、第二摄像头、同步控制器，同步采集传动轴的两组图像序列，第一图像存储单元存储的图像为第一采集图集，记为：A₁₁‑A_1m；第二图像存储单元存储的图像为第二采集图集，记为：A₂₁‑A_2m；第一采集图集中的每一帧图像，必同步一一对应第二采集图集中的某一帧图像；取A₁₁‑A_1m和A₂₁‑A_2m中任何一对存在同步对应关系的图像A_1i、A_2i；对A_1i与第一参考图集S₁₁‑S_1n相关运算，得到相关性最高的参考图像，记为S_1i；对A_2i与第二参考图集S₂₁‑S_2n相关运算，得到相关性最高的参考图像，记为S_2j；在第二参考图集S₂₁‑S_2n中找到与S_1i时间同步对应的参考图像S_2t；S_2t、S_2j之间的距离为轴两端的扭转位移Δs；根据静力学原理，对于两测量点相距为l、直径为d的传动轴，其扭矩与扭转位移关系为：$M=\frac{\mathrm{G\pi }{d}^3\mathrm{\Delta s}}{16l}$式中G为传动轴材料的剪切弹性模量，计算出扭矩。