一种铁塔螺栓松动的快速检测方法技术

本发明专利技术涉及铁塔组装质量检测领域，特别涉及一种铁塔螺栓松动的快速检测方法，外加振源使铁塔产生振动，松动的螺栓和塔材部件受激发生共振或振动，产生二次撞击声，通过振动频率接收装置，对声波接收并转变成电信号，用两种方法对电信号进行分析，一是显示出声音波形，通过观察波形进行波形分析；二是通过计数的方法，通过数值进行分析，从而快速确定铁塔上是否有松动的螺栓。与现有技术相比，本发明专利技术的有益效果是：采用声波探测技术，在铁塔组装完后进行快速检测，具有检测速度快、节省大量人力和物力、不需登塔检测的优点，经一次全面检测，即可通过分析声波数据，直观反映出铁塔螺栓有无松动现象，满足铁塔检测的效率和准确率的要求。

A fast method for detecting the loosening of Tower Bolts

The present invention relates to the field of tower assembly quality inspection, in particular to a quick detection method for tower bolt loosening, and makes the tower vibration vibration, loose bolts and tower material components stimulated the resonance or vibration, two crash, the frequency of sound wave receiving device, and receiving change into electrical signals. The electrical signals were analyzed by two methods, one is to show the sound waveform, waveform analysis by observing the waveform; two is through the counting method, through the analysis of numerical value, to quickly determine whether there is loose bolts on the tower. Compared with the prior art, the invention has the beneficial effects of using acoustic detection technology, assembled in the tower after the rapid detection, has the advantages of fast detection speed, save a lot of manpower and material resources, without a test, through a comprehensive inspection, then through the analysis of the acoustic data, directly reflect the tower without bolt loose, meet the efficiency and accuracy of detection tower requirements.

【技术实现步骤摘要】
一种铁塔螺栓松动的快速检测方法
本专利技术涉及铁塔组装质量检测领域，特别涉及一种铁塔螺栓松动的快速检测方法。
技术介绍
铁塔的组装一般多采用螺栓连接，螺栓的安装质量至关重要，由于螺栓数量多，检测起来费工耗时，以往检测铁塔组装是否合格时，监理人员需要爬上铁塔，逐一检查每块角铁和每个螺栓是否符合要求，这样的检查工作量大，容易漏检，很难保证检测质量。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种铁塔螺栓松动的快速检测方法及装置，采用声波探测技术，在铁塔组装完后进行快速检测，通过分析声波数据，直观反映出铁塔螺栓有无松动现象，满足铁塔检测的要求。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：铁塔螺栓松动的快速检测方法，当外加振源使铁塔产生振动时，松动的螺栓和塔材部件受激发生共振或振动，产生二次撞击声，通过振动频率接收装置，对声波接收并转变成电信号，用两种方法对电信号进行分析，一是显示出声音波形，通过观察波形进行波形分析；二是通过计数的方法，对数值进行分析，从而快速确定铁塔上是否有松动的螺栓，具体实现包括三个步骤：1）选择回转式振动电机作为机械振荡源，电机振动频率6～25Hz、振幅5～10mm范围内可调，在铁塔组装完后，将振动电机设置在铁塔的一个地脚塔柱上方1200mm～2000mm处，在振动电机所在塔柱的对侧地脚塔柱上方1200mm～2000mm处设有一个振动频率接收装置；2）启动振动电机，调整振动电机的转速，改变振动频率，当振幅显示值最大时，停止振动电机，如此反复按动振动电机的启停按钮，振动频率接收装置不断将接收的声波转变成电信号，进行信号记录和储存，以便分析测试结果使用;3）数据分析系统对处理后的声波信号进行分析，将声波信号经高频带通放大，去掉或降低频率较低的电机振动频率，放大频率较高的螺栓撞击的频率，限幅放大电路将正弦波信号变成矩形波信号，为计数电路提供计数信号，再通过数码显示出高频撞击的频率数。所述机械振荡源，包括直流偏心电机和可变电压输出模块，直流偏心电机依次经可变电压输出模块与高频开关和直流电源相连，高频导通/截止时间控制器与高频开关相连，高频导通/截止时间控制器上设有升压按钮、启停按钮和降压按钮。所述振动频率接收装置，包括声波接收单元、信号记录存储单元和高频带通放大单元，声波接收单元依次与信号记录存储单元、高频带通放大单元、限幅放大电路、计数电路及数码显示单元相连，信号记录存储单元与计算机波形显示系统进行数据通讯。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是:采用声波探测技术，在铁塔组装完后进行快速检测，具有检测速度快、节省大量人力和物力、不需登塔检测的优点，经一次全面检测，即可通过分析声波数据，直观反映出铁塔螺栓有无松动现象，满足铁塔检测的效率和准确率的要求。附图说明图1是本专利技术实施例检测状态示意图；图2是本专利技术实施例中的机械振荡源结构示意图；图3是本专利技术实施例中的振动频率接收装置结构示意图；图4是本专利技术实施例中的振动频率接收波形图；图5是本专利技术实施例中的经过高频带通放大的波形图；图6是本专利技术实施例中的经过限幅削波后的波形图。图1中：1-铁塔2-松动的螺栓3-振动频率接收装置4-机械振荡源。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明：见图1，是本专利技术实施例检测状态示意图，本专利技术通过外加机械振荡源4使铁塔1产生振动，松动的螺栓2和塔材部件受激发生共振或振动，产生二次撞击声，通过振动频率接收装置3，对声波接收并转变成电信号，用两种方法对电信号进行分析，一是显示出声音波形，通过观察波形进行波形分析；二是通过计数的方法，通过数值进行分析，从而快速确定铁塔上是否有松动的螺栓，具体实现包括三个步骤：1）选择回转式振动电机作为机械振荡源，电机振动频率在6～25Hz、振幅在5～10mm范围内可调，在铁塔组装完后，将振动电机设置在铁塔的一个地脚塔柱上方1200mm～2000mm处，在振动电机所在塔柱的对侧地脚塔柱上方1200mm～2000mm处设有一个振动频率接收装置；2）启动振动电机，通过升压按钮和降压按钮，调整振动电机的转速，改变振动频率，当振幅显示值最大时，停止振动电机，如此反复按动振动电机的启停按钮，振动频率接收装置不断将接收的声波转变成电信号，进行信号记录和储存，储存在电子芯片中，以便分析测试结果使用；3）数据分析系统对处理后的声波信号进行分析，将声波信号经高频带通放大，去掉或降低频率较低的电机振动频率，放大频率较高的螺栓撞击的频率，限幅放大电路将正玄波信号变成矩形波信号，为计数电路提供计数信号，再通过数码显示出高频撞击的频率数。见图2，所述机械振荡源，包括直流偏心电机和可变电压输出模块组成的便携结构，直流偏心电机依次经可变电压输出模块与高频开关和直流电源相连，高频导通/截止时间控制器与高频开关相连，高频导通/截止时间控制器上设有升压按钮、启停按钮和降压按钮。可变电压输出模块用来改变直流偏心电机的供电电压，通过高频开关的方式，降低电能的损耗，提高效率。见图3，所述振动频率接收装置，包括声波接收单元、信号记录存储单元和高频带通放大单元，声波接收单元依次与信号记录存储单元、高频带通放大单元、限幅放大电路、计数电路及数码显示单元相连，信号记录存储单元与计算机波形显示系统进行数据通讯。声波接收单元主要完成声/电转换，录制声音信号，完成现场的数据采集，回放录音信号可以供计算机波形显示系统显示，观察波形进行判断，还可以通过振动波中的高次谐波分量的多少来判断，图中显示一个完整的波形，具有振动区和振动衰减区。高频带通放大的作用是去掉低频信号，也就是振动电机产生的波形（低频波），它的能量大，幅度大，能干扰松动螺栓振动产生的波形（高频波）。限幅放大电路是把幅度不同的信号变成幅度相同的矩形方波，用这种方法计数比较准确。见图4，是实施例中振动频率接收波形图，主要有振动电机波形和螺栓振动波形，振动电机产生的波形振幅较大、频率较低，螺栓振动产生的波形频率较高、振幅较小。见图5，实施例中经过高频带通放大的波形图，通过高频带通放大单元后，振动电机波形频率低（低频波），在带阻范围内，被衰减，幅度变小；螺栓振动波形的频率高（高频波），在上限幅线与下限幅线之间的带通范围内，被放大，幅度变大。波形的主要成分是高频信号，也就是螺栓振动产生的波形。见图6，实施例中经过限幅削波后的波形图，上述信号经限幅削波后，上限幅线与下限幅线以外的部分被削掉后，波形基本属于矩形波，为计数电路提供合格信号，通过计数器的数值，可以判断螺栓振动撞击声的撞击次数产生的频率，数值较大，松动的螺栓较多，数值较小，螺栓松动较少，以此为依据，反应出铁塔螺栓紧固的实际情况。本文档来自技高网...

【技术保护点】
铁塔螺栓松动的快速检测方法，其特征在于，具体实现包括三个步骤：1）选择回转式振动电机作为机械振荡源，电机振动频率在6～25Hz、振幅在5～10mm范围内可调，在铁塔组装完后，将振动电机设置在铁塔的一个地脚塔柱上方1200mm ～2000mm 处，在振动电机所在塔柱的对侧地脚塔柱上方1200mm ～2000mm处设有一个振动频率接收装置；2）启动振动电机，调整振动电机的转速，改变振动频率，当振幅显示值最大时，停止振动电机，如此反复按动振动电机的启停按钮，振动频率接收装置不断将接收的声波转变成电信号，进行信号记录和储存，以便分析测试结果使用；3）数据分析系统对处理后的声波信号进行分析，将声波信号经高频带通放大，去掉或降低频率较低的电机振动频率，放大频率较高的螺栓撞击的频率，限幅放大电路将正弦波信号变成矩形波信号，为计数电路提供计数信号，再通过数码显示出高频撞击的频率数。

【技术特征摘要】
1.铁塔螺栓松动的快速检测方法，其特征在于，具体实现包括三个步骤：1）选择回转式振动电机作为机械振荡源，电机振动频率在6～25Hz、振幅在5～10mm范围内可调，在铁塔组装完后，将振动电机设置在铁塔的一个地脚塔柱上方1200mm～2000mm处，在振动电机所在塔柱的对侧地脚塔柱上方1200mm～2000mm处设有一个振动频率接收装置；2）启动振动电机，调整振动电机的转速，改变振动频率，当振幅显示值最大时，停止振动电机，如此反复按动振动电机的启停按钮，振动频率接收装置不断将接收的声波转变成电信号，进行信号记录和储存，以便分析测试结果使用；3）数据分析系统对处理后的...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯淑娥，潘伟东，刘春朋，
申请(专利权)人：青岛海汇铁塔机械有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37