日前，中國(guó)船舶第七〇四研究所成功承接4船套地中海航運(yùn)（MSC）液化天然氣（LNG）雙燃料動(dòng)力大型客滾船大扭矩傳感器供貨合同。這是我國(guó)自主研發(fā)的高精度船用測(cè)量?jī)x器首次應(yīng)用于出口高端船型上，一舉打破國(guó)外供應(yīng)商在該領(lǐng)域的長(zhǎng)期壟斷，實(shí)現(xiàn)“零的突破”。

雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)具有氣體與燃油兩種運(yùn)行模式，技術(shù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。為實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的精準(zhǔn)控制，大多采用扭矩傳感器，實(shí)時(shí)采集主機(jī)輸出扭矩，為控制系統(tǒng)提供關(guān)鍵的數(shù)據(jù)輸入，提升主機(jī)運(yùn)行的可靠性、精確性和安全性。

七〇四所經(jīng)過(guò)技術(shù)創(chuàng)新和精益精進(jìn)，為該船型量身研制具有三大核心功能的大扭矩傳感器：燃燒智能調(diào)控，確保發(fā)動(dòng)機(jī)在任何模式下均能實(shí)現(xiàn)高效、清潔的燃燒，同時(shí)有效抑制爆震與失火現(xiàn)象；模式平穩(wěn)切換，在氣體與燃油模式轉(zhuǎn)換過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力輸出的無(wú)縫銜接與平穩(wěn)過(guò)渡；負(fù)載限制保護(hù)，確保發(fā)動(dòng)機(jī)在加速、爬坡、惡劣海況等各類(lèi)復(fù)雜工況下，均不會(huì)超負(fù)荷運(yùn)行。

七〇四所之所以能成功破解市場(chǎng)壁壘，得益于其自主研發(fā)的大扭矩傳感器在功能與性能上已完全可與國(guó)外同類(lèi)型頂尖產(chǎn)品相媲美。品質(zhì)優(yōu)秀的扭矩傳感器，源于七〇四所同時(shí)擁有國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的扭矩計(jì)量、環(huán)境與可靠性試驗(yàn)兩大功能平臺(tái)，從研制生產(chǎn)、校準(zhǔn)到環(huán)境適應(yīng)性驗(yàn)證的一站式服務(wù)體系，從而確保出產(chǎn)的每一臺(tái)傳感器都具有優(yōu)異的性能和高可靠性。

此次成功接單，不僅是國(guó)產(chǎn)扭矩傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)里程碑，也為實(shí)現(xiàn)更多高端國(guó)產(chǎn)船舶設(shè)備走向世界，打造中國(guó)“智”造國(guó)際化產(chǎn)業(yè)鏈打開(kāi)了新的增長(zhǎng)空間。

該傳感器為全國(guó)產(chǎn)化設(shè)計(jì)，安裝簡(jiǎn)單、扭矩傳遞鏈少，可以在濕熱、鹽霧、振動(dòng)等環(huán)境下保持高精度測(cè)量，能夠快速感知船舶運(yùn)行工況和運(yùn)行環(huán)境的變化。同時(shí)采用無(wú)線電及信號(hào)傳輸?shù)哪Ｊ剑私佑|式扭矩測(cè)量中機(jī)械磨損的影響，支持長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

這款傳感器通過(guò)動(dòng)態(tài)扭矩監(jiān)測(cè)優(yōu)化動(dòng)力輸出策略，為智能船舶的數(shù)字化運(yùn)維提供了高效解決方案，可廣泛應(yīng)用于商船、工程船、特種船舶、科考船與新能源船舶等。

動(dòng)態(tài)扭矩傳感器是一種測(cè)量各種扭矩、轉(zhuǎn)速及機(jī)械功率的精密測(cè)量?jī)x器，它是一種先進(jìn)的傳感器技術(shù)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、航空、航天、汽車(chē)、機(jī)械等領(lǐng)域，主要應(yīng)用于測(cè)量旋轉(zhuǎn)機(jī)械的動(dòng)態(tài)扭矩，如電動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪機(jī)等。其工作原理基于電磁感應(yīng)原理，通過(guò)測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸上磁場(chǎng)的變化來(lái)計(jì)算扭矩。當(dāng)扭矩作用在傳感器上時(shí)，軸上的齒或磁體產(chǎn)生變形，進(jìn)而改變磁路的磁阻，使得磁力線發(fā)生變化。這些變化的磁力線將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，其大小與施加的扭矩成正比。傳感器內(nèi)部裝有感應(yīng)線圈，通過(guò)測(cè)量該感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，可以計(jì)算出施加在旋轉(zhuǎn)軸上的扭矩。

2021年初，七〇三所某燃?xì)廨啓C(jī)試驗(yàn)臺(tái)需要定制一臺(tái)扭矩傳感器，對(duì)于量程、轉(zhuǎn)速和精度提出了相當(dāng)苛刻的使用條件，國(guó)內(nèi)暫無(wú)廠商可以做，國(guó)外也只有極少數(shù)廠商可以定制。704所環(huán)試特測(cè)部經(jīng)過(guò)部門(mén)人員不懈的努力，克服了高轉(zhuǎn)速下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、無(wú)線供電、無(wú)線信號(hào)傳輸?shù)入y題，終于如期制成傳感器。高轉(zhuǎn)速大扭矩傳感器的出現(xiàn)，打破了國(guó)外旋轉(zhuǎn)式大扭矩傳感器的壟斷，作為旋轉(zhuǎn)設(shè)備，尤其是軸功率測(cè)量的核心關(guān)鍵部件，助力我國(guó)船舶、航天、風(fēng)電等領(lǐng)域軸功率測(cè)量的跨越發(fā)展。

2022年底，704所發(fā)揮專(zhuān)業(yè)優(yōu)勢(shì)，依托已有的現(xiàn)場(chǎng)傳動(dòng)軸扭矩測(cè)試產(chǎn)品基礎(chǔ)，與上海納鐵福傳動(dòng)系統(tǒng)有限公司簽訂了汽車(chē)傳動(dòng)軸靜態(tài)扭矩測(cè)試系統(tǒng)自動(dòng)化改造項(xiàng)目合同。該項(xiàng)目旨在為納鐵福傳動(dòng)改造原有試驗(yàn)測(cè)試產(chǎn)品線，使用機(jī)器人替代人工操作，提供全自動(dòng)扭矩測(cè)試流水線改造產(chǎn)品。裝置能對(duì)汽車(chē)傳動(dòng)軸進(jìn)行自動(dòng)化靜扭測(cè)試，自動(dòng)判定、檢測(cè)焊接質(zhì)量，具有檢測(cè)傳感器和各位置I/O信號(hào)是否能夠正常運(yùn)行的自檢功能，及發(fā)生異常時(shí)在屏幕提示錯(cuò)誤信息的自診斷功能。

2025年2月，中船集團(tuán)七〇四所自主研制的旋轉(zhuǎn)式動(dòng)態(tài)扭矩傳感器首次在實(shí)船上完成軸系扭矩和功率測(cè)試試驗(yàn)。穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)顯示和采集，為動(dòng)力系統(tǒng)提供了準(zhǔn)確詳實(shí)的數(shù)據(jù)支撐，助力首次實(shí)船試驗(yàn)取得圓滿成功。