音波张力计工作原理的理论分析及检测方法探索

　　1前言

　　皮带是工业生产和人民生活中最常用的传动部件之一。因为每种传动皮带因种类、宽度不同，有不同的“安装张力”。安装张力太小，容易跳齿或打滑，或者达不到要求的传动力;若安装张力太大，皮带容易绷紧而寿命缩短，或轴承受力过大而易于损耗。所以正确测量“皮带张力”是十分必要的。传统的皮带张力测量十分困难}i=II.繁琐耗时。音波式张力计的出现使得快捷的非接触无损检测成为可能。

　　但对于音波张力计工作的理论依据鲜有介绍或语焉不详，令用户十分困惑。木文经过原理分析和理论推泞给出了确切的理论分析，}i二探讨了检测该设备的方法。

　　2工作原理的理论分析

　　给子在一定受力状态卜而扩张的传动皮带一一外来冲击，最初的波含有高频成分和冲击成分，呈不规则的波形，然后才逐渐表现为皮带自身固有的波形。因为振动在短期内会衰减，同时伴有高频成分，要捕捉到皮带的基木波形是比较困难的。近来山于微电脑和数据处理技术的发展使之得以实现，张力计的传声器录卜皮带上传出的声波，山张力计自带电脑进行独立的数据处理，最终给出正确的张力值。

　　那么皮带的基木波形和张力是如何建立关系的呢?

　　把皮带张紧，就成为一根绷紧的弦。

　　弦上任何振动的传播速度(m/s)是

　　3检测方法的探索

　　音波张力计做为一种应用前景广阔的仪器，近几年逐步进入我国，但因其工作原理的新颖在国内外都未见其测试可以依据的规范。为了满足用户的要求，探讨其检测方法极有必要。

　　音波张力计是基于声波测量确定皮带的张力，山(4)式可知在皮带的单位质量、宽度、两轴承间距给定的情况卜，测得fo即可给出张力值T，故在检测该仪器时频率的测试是首要的。这一点厂家己有共识，并有相应仪器出现，针对皮带张力测试中的常用特定频率进行校准。

　　但仅有一个参数难以全而反应该仪器的性能，建议引入其它参数。在引入参数中注意到音波张力计是采用声学的方法测量力学的量，故应从声学和力值两个方而给出音波张力计校准的内容。

　　对于一般工作测力仪测试的常用参数有示值误差和重复性，通常如下表述:示值误差

　　在皮带的单位质量、宽度、两轴承间距给定的情况卜，由(4)式可进一步发现，代入(5)(6)式中即可得到这两个重要参数。

　　当然在实际检测中能够使音波张力计与卜}内己经建立的工作测力仪检定规范(JJG 455-2000)中等级划分建立可信的对应关系，将便于工业使用，这需要做更多的工作。