转速、扭矩、轴功率是船舶旋转设备的主要性能参数,也是船舶动力系统中的必测指标,非接触式数字测量仪可对船舶动力系统主要性能参数进行实时监测,及时发现船舶轴系运行状况,保障船舶的安全运行。针对目前传统接触式转速表的状况,本文提出利用红外反射技术实现非接触式转速测量的方法,以及通过检测船舶旋转设备扭矩,可以得出轴系轴功率,以实现多功能测量。本文通过对转速、扭矩测量原理的研究,分析了转速、扭矩的测量方法,设计了非接触式多功能数字测量系统,通过对比测试试验,实现了对船舶轴系转速、轴功率的测量。本文主要进行的工作如下:(1)研究了转速、扭矩测量原理和测量方法,根据非接触式测量的要求,通过各种测速传感器性能比较,最后确定红外光电传感器选型;分析各测量方法的优缺点,并进行了误差分析,确定了转速测量和扭矩检测方法。(2)在硬件方面设计了非接触式多功能数字测量系统的整体框架,对系统分模块进行了电路设计,设计了红外信号采集电路、信号处理电路、液晶显示电路、串口通讯及打印电路等,并给出了相应的电路设计原理图。(3)在软件方面设计了主程序、按键处理程序、液晶显示程序、转速测量程序及轴功率计算程序等。通过程序调用实现了信号采集、液晶显示、转速和轴功率计算等功能。(4)在船舶主机实验室条件下,对非接触式多功能数字测量仪进行了测试试验,通过测量数据对比,验证了本测量仪的测量精度。结果表明:本论文研发的多功能数字测量仪能实现多功能测量。