基于模糊PID算法的扭矩扳子自动检测系统研究

郭云峰

(北京市计量检测科学研究院，北京 100029)

0　引言

扭矩扳子是一种带有扭矩测量机构的拧紧计量器具，随着装配技术的发展，扭矩扳子已广泛应用于航天、汽车、电子等领域，主要用于紧固螺栓和螺母，并测量出拧紧时的扭矩值。因此，扭矩扳子量值传递的准确可靠对紧固件螺纹副连接的质量和保证各类安装工作的准确性、安全性、可靠性起到了至关重要的作用。

北京市计量检测科学研究院每年承担了近两千件扭矩扳子的检测任务，但因检定装置为手动加荷，存在持续时间长、工作强度大，检测精度低等问题。因此，急需设计一种自动化程度较高、准确度较高的扭矩扳子自动检测系统。

1　系统控制要求

1.1　扭矩扳子概述

扭矩扳子按测量用途可分为预置式和示值式两种。预置式扭矩扳子一般采用棘轮头式结构，当扭矩扳子加载到预置扭矩值时，棘轮头瞬间打滑，扭矩自动解除载荷，得到的扭矩峰值即该扭矩扳子的预置值，如图1所示。

图1　预置式扭矩扳子原理示意图

示值式扭矩扳子分为数显式和指针式(表盘式)，使扭矩可视化，现阶段都是在预置式扭矩扳子的原理上工作的。

1.2　扭矩扳子的检定

1) 预置式扭矩扳子的检定。正确选择标准装置量程，将扭矩扳子调整至预置点，正确安装在标准装置上，平稳施加标准装置至扭矩扳子预置值，此时扭矩扳子自动解除载荷，记录扭矩值。

2)示值式扭矩扳子的检定。正确选择标准装置的量程，扭矩扳子正确安装在标准装置上，按选定的检定点逐级平稳地施加扭矩至额定扭矩值。……