一種帶預緊力和溫升監(jiān)測的智能螺栓的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及工業(yè)領域，尤其涉及一種帶預緊力和溫升監(jiān)測的智能螺栓。
【背景技術】
[0002]螺栓預緊力就是在擰螺栓過程中擰緊力矩作用下的螺栓與被聯(lián)接件之間產(chǎn)生的沿螺栓軸心線方向的預緊力。對于一個特定的螺栓而言，其預緊力的大小與螺栓的擰緊力矩、螺栓與螺母之間的摩擦力、螺母與被聯(lián)接件之間的摩擦力相關。
[0003]預緊可以提高螺栓連接的可靠性、防松能力和螺栓的疲勞強度，增強連接的緊密性和剛性。事實上，大量的試驗和使用經(jīng)驗證明:較高的預緊力對連接的可靠性和被連接的壽命都是有益的，特別對有密封要求的連接更為必要。當然，俗話說得好，“物極必反”，過高的預緊力，如若控制不當或者偶然過載，也常會導致連接的失效。因此，準確確定螺栓的預緊力是非常重要的。
[0004]采用電阻應變計測量應力的方法，能準確的測量螺栓的預緊力的大小，可以精確到公斤。尤其更適合大型壓力容器氣密試驗前的螺栓的預緊力的檢測。
[0005]螺栓預緊力測量的現(xiàn)狀:
[0006]螺栓預緊力傳感器分類:
[0007]目前市面上常見的螺栓預緊力傳感器主要分為兩類，一類是直接測量螺栓產(chǎn)生的預緊力，一類是間接測量螺栓預緊力，而間接測量又可衍生出許許多多類型傳感器，這里主要介紹針對螺栓預緊力測量的環(huán)形墊圈測力傳感器。
[0008]第一類:測力螺栓/螺栓預緊力傳感器
[0009]這是一種把螺栓直接作為測力元件的傳感器，以最直接的方式將作用在螺栓上的力測量出來，結構簡單，測量準確，是科研及力學監(jiān)測的首選。
[0010]第二類:環(huán)形墊圈稱重傳感器
[0011]通過增加在螺栓處的墊圈傳感器來間接測量螺帽處的壓力，從而獲得螺栓所受到的預緊力，環(huán)形墊圈要有足夠的大小以安裝感應裝置，也是目前螺栓預緊力測試的主要方式之一。
[0012]現(xiàn)有方式基本為有線方式，使用不便，另外用于特殊環(huán)境的監(jiān)測，比如高電壓環(huán)境的緊固螺栓必須保證做到高低電位的隔離，有線方式是無法接受的。另外在振動環(huán)境和電氣接點環(huán)境下，某些情況下螺栓的松動會伴隨著發(fā)熱，單純的監(jiān)測螺栓預緊力不足以反應螺栓的工況，現(xiàn)在將預緊力監(jiān)測和溫度監(jiān)測相結合，能夠綜合反應螺栓的工況，為故障預警和診斷提供依據(jù)。
【實用新型內容】
[0013]本實用新型公開了一種帶預緊力和溫升監(jiān)測的智能螺栓，用以解決現(xiàn)有技術的不足。
[0014]為解決上述問題，本實用新型的技術解決方案是:
[0015]一種帶預緊力和溫升監(jiān)測的智能螺栓，包括螺栓主體，應變片，填充綁定膠，螺栓主體頂部中心位置設置有臺階孔，應變片設置在此臺階孔的小圓孔內，且填充綁定膠填充在此臺階孔的小圓孔內，所述的臺階孔的小圓孔內還設置有溫度傳感器，且此小圓孔的直徑小于2_，填充綁定膠具有良好的導熱功能，臺階孔的大孔內設置有電路板，其電路板上包括信號調理，控制，無線模塊，螺栓本體上部設置有天線，天線覆蓋了臺階孔的大孔的整個開口部份，天線通過天線連接器與電路板連接。
[0016]所述的螺栓主體連接有鎖緊螺母。
[0017]本實用新型的有益效果是:通過同時監(jiān)測所連接物體的溫度及預緊力，通過將預緊力監(jiān)測和溫度監(jiān)測相結合，能夠綜合反應螺栓的工況，為故障預警和診斷提供依據(jù)。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0019]圖2為本實用新型的結構示意圖；
[0020]圖中:1-螺栓主體，2 一鎖緊螺母，3 一應變片，4 一溫度傳感器，5 一電路板，6 一電池，7 —處理電路，8 —天線，9 一填充綁定膠，10-天線連接器，11 一臺階孔，12 —小圓孔。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細說明。
[0022]參見附圖1 一 2，本實用新型包括螺栓主體1，應變片3，填充綁定膠9，螺栓主體I頂部中心位置設置有臺階孔11，應變片3設置在此臺階孔11的小圓孔12內，且填充綁定膠9填充在此臺階孔11的小圓孔12內，所述的臺階孔11的小圓孔12內還設置有溫度傳感器4，且此小圓孔12的直徑小于2_，填充綁定膠9具有良好的導熱功能，臺階孔11的大孔內設置有電路板5，其電路板5上包括信號調理，控制，無線模塊，螺栓本體I上部設置有天線8，天線8覆蓋了臺階孔11的大孔的整個開口部份，天線8通過天線連接器10與電路板5連接。
[0023]所述的螺栓主體I連接有鎖緊螺母2。
[0024]在實際應用中，臺階孔11的小圓孔12內還設置有溫度傳感器4，此小圓孔12的直徑小于2_，當直徑小于2_時，經(jīng)過實驗證明，所測得的溫度與預緊力的誤差值較小，數(shù)據(jù)參考性價值較高，而隨著直徑的增大，誤差值也進一步增大，且填充綁定膠9具有良好的導熱功能，臺階孔11的大孔內設置有電路板5，其電路板5上包括信號調理，控制，無線模塊，螺栓本體I上部設置有天線8，天線8覆蓋了臺階孔11的大孔的整個開口部份，天線8通過天線連接器10與電路板5連接，因此，此實用新型中的智能螺栓，不僅可以監(jiān)測螺栓的預緊力，而且可以同時監(jiān)測智能螺栓的溫度，通過螺栓預緊力和螺栓溫度綜合判斷是否由螺栓松動造成溫升狀況。
[0025]通常此智能螺栓有兩種實現(xiàn)方式，一種為有源方式，如圖1，小圓孔12內埋入應變片3及溫度傳感器4，加入填充綁定膠9固化，信號線引出，上端模塊包括，信號調理，控制器，無線信號發(fā)射模塊，電池6，天線8構成。應變片3和溫度傳感器4輸出均為模擬信號，應變力3和溫度輸出與對應阻值相關，信號調理電路對信號進行放大，之后由控制器的AD將模擬信號轉化為數(shù)字信號后，通過無線信號發(fā)射模塊發(fā)出，后端接收器接收后轉化為對應的螺栓預緊力和螺栓溫度，通過螺栓預緊力和螺栓溫度綜合判斷是否由螺栓松動造成溫升狀況。
[0026]第二種方式為無源方式，如圖2小圓孔12內埋入應變片3及溫度傳感器4，加入填充綁定膠9固化，信號線引出，上端模塊包括電橋，RFID芯片，天線8構成。應變片3和溫度傳感器4輸出均為模擬信號，應變力和溫度輸出與對應阻值相關，信號調理電路將信號轉化成差分信號，之后輸入RFID芯片，由RFID內部的AD將模擬信號轉化為數(shù)字信號，定期通過讀卡器天線發(fā)送無線信號查詢應變片3和溫度信號，后轉化為對應的螺栓預緊力和螺栓溫度，通過螺栓預緊力和螺栓溫度綜合判斷是否由螺栓松動造成溫升狀況，此方式配固定的讀取裝置可以應用于螺栓狀況的在線監(jiān)測，配手持讀取裝置可以用于定期的巡檢，方式靈活。
[0027]上述【具體實施方式】為本實用新型的優(yōu)選實施例，并不能對本實用新型進行限定，其他的任何未背離本實用新型的技術方案而所做的改變或其它等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種帶預緊力和溫升監(jiān)測的智能螺栓，包括螺栓主體，應變片，填充綁定膠，螺栓主體頂部中心位置設置有臺階孔，應變片設置在此臺階孔的小圓孔內，且填充綁定膠填充在此臺階孔的小圓孔內，其特征在于:所述的臺階孔的小圓孔內還設置有溫度傳感器，且此小圓孔的直徑小于2_，填充綁定膠具有良好的導熱功能，臺階孔的大孔內設置有電路板，其電路板上包括信號調理，控制，無線模塊，螺栓本體上部設置有天線，天線覆蓋了臺階孔的大孔的整個開口部份，天線通過天線連接器與電路板連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的帶預緊力和溫升監(jiān)測的智能螺栓，其特征在于:所述的螺栓主體連接有鎖緊螺母。
【專利摘要】本實用新型公開了一種帶預緊力和溫升監(jiān)測的智能螺栓，包括螺栓主體，應變片，填充綁定膠，螺栓主體頂部中心位置設置有臺階孔，應變片設置在此臺階孔的小圓孔內，且填充綁定膠填充在此臺階孔的小圓孔內，其特征在于：所述的臺階孔的小圓孔內還設置有溫度傳感器，且此小圓孔的直徑小于2mm，填充綁定膠具有良好的導熱功能，臺階孔的大孔內設置有電路板，其電路板上包括信號調理，控制，無線模塊，螺栓本體上部設置有天線，天線覆蓋了臺階孔的大孔的整個開口部份，天線通過天線連接器與電路板連接。本實用新型主要涉及工業(yè)領域。
【IPC分類】F16B41-00, F16B35-00
【公開號】CN204610526
【申請?zhí)枴緾N201520245613
【發(fā)明人】楊志強
【申請人】楊志強
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年4月21日