RTMS尤其适用于大直径旋转轴传递功率、静扭矩、动扭矩及扭振的高精度在线监测。

轴系的动态扭矩及扭转振动是影响机械工作可靠性与使用寿命的主要因素之一,对轴系扭转振动的测量分析,可以得到机器工作性能和轴系受力情况等重要信息。对于扭振分析,其***直接或***简单的是在对测点处的扭矩信号进行分析。与阶次分析原理相同,扭振分析的***终结果是得到不同转速下,不同谐次下的扭矩信号的幅值,然后依此为基础找到轴系的共振转速。在此基础上,可以根据计算数,得到轴系不同位置处的应力或者扭矩幅值,从而达到测试或监测扭振信号。研制了扭振测试分析仪,并对扭振测试方法和实现途径进行了阐述,通过实例证明,此方案简单、可行,可用于实际工程。所以追求设备的高可靠性和合理的维修方式是企业设备工程管理的焦点。

测转角测扭矩是一种特别适合细长旋转轴的扭矩测量方案。该方案多是在旋转轴的同轴方向上加装柔性扭杆,通过测量扭杆旋转的相对角度测量扭矩。已有的测转角测扭矩的方案有:电磁式测转角测扭矩、光电式测转角测扭矩、激光式测转角测扭矩、电容式测转角测扭矩等。测量时将应变片直接粘贴在传动轴(例如轧机的万向接轴)的表面上，组成测量电桥，用应变仪测量由扭矩作用产生的剪应变或剪应力，推算出扭矩。

测反作用力测扭矩是通过测量制动扭矩(为阻止电动机的旋转而施加的反扭矩,该扭矩就叫做制动扭矩)测扭矩的一种扭矩测量方案,这种方法有一定的局限性,只能测静态力矩。采用这种方案的扭矩测量案例有:扭力扳手、静态扭矩实验测量装置等。

非接触测量可以满足对于扭矩测量的众多需求:

1)长期不间断、高可靠性扭矩测量。一般性扭矩传感器一旦失效,不仅会造成扭矩传感器自身的损坏,更严重的是会造成被测量设备的重大机械损坏。例如:应变式扭矩测量装置中应变计的引线需要靠滑环(见图1)引出,长时间工作后,滑环极易发热老化,甚至断裂脱落,所以出于可靠性的考虑,该方案多用于低速旋转轴的短期扭矩测量。如果选择非接触式扭矩传感器测量扭矩,它与旋转轴没有力的相互作用,工作过程中不受轴向负载和弯曲载荷,所以零件损耗小,工作寿命长,可以实现长期不间断、可靠性测量扭矩。再如,人工心脏的参数监测也需要用到扭矩的动态实时测量,即测量人工心脏中的血泵的工作状况,若采用接触式测量必将改变血泵的受力情况,影响人工心脏的工作性能,加大了控制单元对人工心脏状态控制的难度。

2)高动态性精砖扭矩测量。传感器自身的转动惯量是影响扭矩测量精度和动态性的重要问题,因为传感器是有重量的,安装在旋转轴上后就相当于增加了一个“额外质量”,这一质量在旋转轴较轻或者转速较慢的情况下是不能忽略的,那便会导致旋转轴的转速明显下降,测量得到的扭矩大小将受到严重影响。如果采用非接触式扭矩测量,传感器对旋转轴无附加外力,这可以从根本上提高测量的动态性和精准性,同时有助于提高系统的分辨率。为解决实际测试中轧机传动系统关键点处动态扭矩不易同时测量的难题,提出一种扭振信号拓扑网络的轧机动态扭矩测量方法。

3)准确控制被测装置。因为一般性扭矩测量装置的体积大,并且要与旋转轴直接接触,所以存在着一个不可避免的问题,即由于安装位置不当,或者接触测量时产生的干扰力或扭矩而改变旋转轴的运动状态,这类干扰是随机的,很难评估和定量,而扭矩测量往往又是作为控制单元的反馈信号。这样就会直接导致控制的准确性难以保证。唯有采取非接触式扭矩测量,从源头上消除传感器施加在旋转轴上的附加力,末端控制的高准确性才有可能实现。当机组稳定运转时,轴系无扭振,如果齿轮齿形完全相同时,则与每个齿对应的矩形脉冲宽度都相同,即为轴系转动周期除以齿数。