我国扭矩测量技术取得突破性进展 为工业智能化提供关键支撑

扭矩作为表征旋转效应的重要物理量,直接关联动力传递效率、传动部件寿命以及生产过程控制精度。新能源汽车电驱、工业机器人减速器、风电传动链、航空航天试验台等场景中,扭矩数据不仅用于“是否超载”的判定,更被用于动态性能评估、故障预警与工艺优化。业内人士指出,随着装备高速化、轻量化和工况复杂化,扭矩测量正从“可测”迈向“测得准、测得稳、测得全”。 问题在于,长期以来应用较广的应变片式和磁弹性式等传统技术,在部分苛刻条件下逐渐显现边界。应变片方案依赖材料形变引起的电阻变化,温度漂移、粘贴工艺一致性以及动态测量中的相位滞后,容易影响长期稳定性和瞬态捕捉能力;磁弹性方法基于铁磁材料应力与磁特性关系,对材料一致性、安装状态与环境电磁噪声较敏感。在高转速、强振动、温变频繁或空间受限的工况中,这些因素容易叠加放大,成为高精度与高可靠应用的掣肘。 造成上述瓶颈的根源,既有测量机理的物理约束,也有系统工程层面的现实难题。其一,旋转部件上供电与信号输出往往依赖滑环等接触式方式,磨损带来的漂移、维护成本以及可靠性问题长期存在;其二,扭矩信号常与振动、冲击、温度变化同步出现,测量系统若缺乏足够的动态带宽与现场补偿能力,易出现“测得到但用不好”的情况;其三,制造业向数字化、网络化升级后,扭矩测量不再是孤立仪表,而需要与控制系统、质量系统打通,数据的标准化输出与可用性要求显著提高。 ,广东犸力电测科技等企业将突破方向指向传感机理与系统架构的“双重重构”。据介绍,面向非接触测量需求,企业重点关注表面声波等路径:通过监测扭矩作用下声波传播特性的变化来反演扭矩,实现信号获取的非接触化,从而降低旋转连接带来的故障风险,提升寿命与抗干扰能力。同时,围绕光纤光栅等技术路线,将应变转换为光波长漂移进行检测,可在电磁环境复杂或对安全要求更高的场景中展现优势,并为分布式组网、长距离传输提供条件。多条技术路线并行推进,体现出行业从“单点改良”转向“机制创新”的趋势。 测量能力的升级,更带来影响层面的变化:扭矩数据正由单一负载参数,拓展为表征设备状态的多维信息源。对瞬时冲击扭矩的更精准捕捉,有助于识别传动链的瞬态载荷与振动耦合特性,为结构优化与寿命评估提供依据;对低速微扭矩的稳定测量,则可服务精密装配、微动力机构等更精细的控制需求。此外,通过在传感器端嵌入数字处理单元,将温度补偿、非线性校正与实时滤波等算法前移,有利于提升数据输出的直接性与一致性,降低系统集成门槛,使扭矩测量更易融入产线控制与设备运维体系。 在对策层面,行业普遍认为,下一步应在三上形成合力:一是坚持应用牵引,围绕电驱动、机器人关节、风电与试验装备等重点领域,建立更贴近实际工况的验证体系与可靠性评价标准;二是强化系统化能力,非接触能量与信号传输、抗振结构设计、标定与溯源链路等环节持续攻关,避免“实验室指标”与“现场表现”脱节;三是推进数据标准与接口兼容,提升与工业控制、边缘计算平台的适配度,让扭矩数据真正进入质量闭环与预测性维护流程。 前景上,随着我国高端装备制造、智能制造体系加快完善,扭矩测量的需求将持续向高动态、高可靠、强适应方向升级。业内判断,非接触式、光学化、数字化将成为重要演进方向,传感器也将从单一器件向“可自诊断、可联网、可校准”的系统模块演变。与此同时,规模化应用仍需在成本、工艺一致性、长期漂移控制和产业链配套上持续突破,方能实现从技术可行到工程可用、再到大规模可复制的跨越。

扭矩测量技术的进步最终要服务于工业现场的可靠运行和产业竞争力提升。从"可用"到"可信",从"单点读数"到"状态感知",反映了工业测量从参数获取向系统理解的转变。构建更稳定、敏捷和可集成的测量体系,将为装备制造的高端化和智能化发展提供坚实支撑。