日前，中國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）雙燃料動力大型客滾船大扭矩傳感器供貨合同。這是我國自主研發(fā)的高精度船用測量儀器首次應(yīng)用于出口高端船型上，一舉打破國外供應(yīng)商在該領(lǐng)域的長期壟斷，實(shí)現(xiàn)“零的突破”。

雙燃料發(fā)動機(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)對發(fā)動機(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)換過程中，實(shí)現(xiàn)動力輸出的無縫銜接與平穩(wěn)過渡；負(fù)載限制保護(hù)，確保發(fā)動機(jī)在加速、爬坡、惡劣海況等各類復(fù)雜工況下，均不會超負(fù)荷運(yùn)行。

七〇四所之所以能成功破解市場壁壘，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外同類型頂尖產(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，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)更多高端國產(chǎn)船舶設(shè)備走向世界，打造中國“智”造國際化產(chǎn)業(yè)鏈打開了新的增長空間。

該傳感器為全國產(chǎn)化設(shè)計(jì)，安裝簡單、扭矩傳遞鏈少，可以在濕熱、鹽霧、振動等環(huán)境下保持高精度測量，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)采用無線電及信號傳輸?shù)哪Ｊ?，消除了接觸式扭矩測量中機(jī)械磨損的影響，支持長期穩(wěn)定運(yùn)行。

這款傳感器通過動態(tài)扭矩監(jiān)測優(yōu)化動力輸出策略，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。

動態(tài)扭矩傳感器是一種測量各種扭矩、轉(zhuǎn)速及機(jī)械功率的精密測量儀器，它是一種先進(jìn)的傳感器技術(shù)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化、航空、航天、汽車、機(jī)械等領(lǐng)域，主要應(yīng)用于測量旋轉(zhuǎn)機(jī)械的動態(tài)扭矩，如電動機(jī)、發(fā)動機(jī)、渦輪機(jī)等。其工作原理基于電磁感應(yīng)原理，通過測量旋轉(zhuǎn)軸上磁場的變化來計(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)電動勢，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，通過測量該感應(yīng)電動勢的大小，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)臺需要定制一臺扭矩傳感器，對于量程、轉(zhuǎn)速和精度提出了相當(dāng)苛刻的使用條件，國內(nèi)暫無廠商可以做，國外也只有極少數(shù)廠商可以定制。704所環(huán)試特測部經(jīng)過部門人員不懈的努力，克服了高轉(zhuǎn)速下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、無線供電、無線信號傳輸?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，尤其是軸功率測量的核心關(guān)鍵部件，助力我國船舶、航天、風(fēng)電等領(lǐng)域軸功率測量的跨越發(fā)展。

2022年底，704所發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢，依托已有的現(xiàn)場傳動軸扭矩測試產(chǎn)品基礎(chǔ)，與上海納鐵福傳動系統(tǒng)有限公司簽訂了汽車傳動軸靜態(tài)扭矩測試系統(tǒng)自動化改造項(xiàng)目合同。該項(xiàng)目旨在為納鐵福傳動改造原有試驗(yàn)測試產(chǎn)品線，使用機(jī)器人替代人工操作，提供全自動扭矩測試流水線改造產(chǎn)品。裝置能對汽車傳動軸進(jìn)行自動化靜扭測試，自動判定、檢測焊接質(zhì)量，具有檢測傳感器和各位置I/O信號是否能夠正常運(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)式動態(tài)扭矩傳感器首次在實(shí)船上完成軸系扭矩和功率測試試驗(yàn)。穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)顯示和采集，為動力系統(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。