船舶軸功率檢測儀的設計與研制.pdf

1、隨著我國航運業(yè)和造船業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展，船舶制造和維修過程中的相關檢驗法規(guī)和體系更加完善，設計性能優(yōu)良的船舶檢測設備有助于確保船舶的安全運行以及船舶檢驗中各個環(huán)節(jié)高效的執(zhí)行。軸功率是船舶動力系統(tǒng)中的主要性能參數(shù)之一，直接反應了船舶動力系統(tǒng)的工作狀態(tài)。
　　目前，針對軸功率的測試主要是通過測量軸的扭轉應變和轉速兩個參數(shù)，然后計算得到功率和力矩來實現(xiàn)。轉速測量技術已相當成熟，針對扭矩測量方法主要有磁彈性型、應變型和相位差型，本文根據軸系的實

2、際工作環(huán)境以及各方法的優(yōu)缺點，選擇使用應變型扭矩測量法，該方法測量范圍大，精度高，且結構簡單安裝方便。
　　本文研究了扭矩應變測量技術和數(shù)字無線傳輸技術，通過測量粘貼在軸系上的電阻應變片的變形，進而計算得到扭矩值。設計了扭矩信號的處理方案，從應變電橋輸出的微弱信號經過AD620的放大，后經Butterworth二階低通濾波器濾波，在通過STC12進行A/D轉換，將數(shù)字信號送到nRF24L01并發(fā)射出去;同時接收終端的nRF24L0

3、1接收到數(shù)字信號，并由STM32對其進行處理、顯示、存儲。討論了系統(tǒng)的抗干擾措施。首先分析了系統(tǒng)中可能存在的干擾來源及路徑，確定了硬件抗干擾的方法，包括屏蔽、濾波和接地等。
　　本文最終完成了基于STC12單片機的扭矩采集發(fā)射端和基于STM32的接收終端的軟硬件設計，包括電源管理、信號調理、無線傳輸、人機交互、SDIO等子模塊。在實驗室條件下使用本儀器對負載設備轉軸進行了測量實驗，并與負載設備自帶的扭矩儀和轉速表數(shù)據進行了對比，系