螺栓应力与内部缺陷实时在线监测方法与系统技术方案

本发明专利技术公开了一种螺栓应力与内部缺陷实时在线监测方法与系统。采用超声波理论模型对螺栓进行应力和缺陷分析，研究不同螺栓在不同工况下的运行特性和特征缺陷图谱，可建立螺栓应力和缺陷大数据库。通过多通道螺栓应力及缺陷监测系统，可同时监测多个螺栓并获得完整的螺栓应力和缺陷数据，具有实时预警报警的功能，使用大数据云服务，实现了移动终端查询和远程客户端控制和缺陷诊断，是防止螺栓连接失效、避免事故的有效方法。

Real time on-line monitoring method and system for bolt stress and internal defects

The invention discloses a real-time on-line monitoring method and system for bolt stress and internal defects. The stress and defect of bolts were analyzed by ultrasonic theory model. The operating characteristics and characteristic defect maps of different bolts under different working conditions were studied. A large database of bolt stress and defect could be established. Through the multi-channel bolt stress and defect monitoring system, multiple bolts can be monitored at the same time and complete bolt stress and defect data can be obtained. It has the function of real-time warning and alarm. Using large data cloud service, mobile terminal query and remote client control and defect diagnosis can be realized. It is to prevent bolt connection failure and avoid accidents. The effective method.

【技术实现步骤摘要】
螺栓应力与内部缺陷实时在线监测方法与系统
本专利技术涉及螺栓应力监测
，特别涉及一种螺栓应力与内部缺陷实时在线监测方法与系统。
技术介绍
作为紧固件的螺栓已广泛应用于铁路桥梁、水电水利、风电核电、交通运输、航空航天等领域,科学地控制螺栓轴向预紧力的大小以及及早发现螺栓内部缺陷对设备的安全运行,提高设备寿命等都有重要的意义。由于栓体结构的特殊性以及轴向加载后螺纹部分的形变，给螺栓轴向应力测量带来了非常大的不确定性以及测量难度，近几十年来国内外都在积极地探索解决这一问题的办法。目前，工业现场常用扭力扳手来简易确定螺栓轴向应力值大小，用扭矩推算螺栓轴向力的关键是使螺纹之间及螺母与构件间的摩擦系数恒定。这在实际工作中是不可能的,因为控制力矩是达不到控制螺栓轴向力的。除此以外，采用脉冲回波反射法、渡越时间法、相位法等技术的超声纵波螺栓轴向应力的无损检测技术也能够有效的获取螺栓轴向应力值大小，但针对已安装螺栓或埋深地脚螺栓等原长度未知的栓体轴向应力测量则无能为力。
技术实现思路
本专利技术的目的一是提供一种螺栓应力与内部缺陷实时在线监测方法，其具有检测螺栓应力和缺陷的功能。本专利技术的上述技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种螺栓应力与内部缺陷实时在线监测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：发射高频超声波，使高频超声波经过螺栓；S2：接收高频超声波从螺栓端面反射回的回波；S3：将接收到的回波中横波与纵波之间的声时差，同纵波、横波与螺栓长度关系图谱对比，获得螺栓长度，根据螺栓长度与纵波、横波的周期计算出纵波和横波的传播速度，同纵波、横波传播速度与应力关系图谱比对，获得应力大小。

【技术特征摘要】
1.一种螺栓应力与内部缺陷实时在线监测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：发射高频超声波，使高频超声波经过螺栓；S2：接收高频超声波从螺栓端面反射回的回波；S3：将接收到的回波中横波与纵波之间的声时差，同纵波、横波与螺栓长度关系图谱对比，获得螺栓长度，根据螺栓长度与纵波、横波的周期计算出纵波和横波的传播速度，同纵波、横波传播速度与应力关系图谱比对，获得应力大小。2.根据权利要求1所述的一种螺栓应力与内部缺陷实时在线监测方法，其特征在于，在步骤S3之前，检测螺栓所在环境的环境温度，根据环境温度调取对应温度下的纵波、横波传播速度与应力关系图谱。3.根据权利要求2所述的一种螺栓应力与内部缺陷实时在线监测方法，其特征在于，获取纵波、横波与螺栓长度关系图谱的方法为：对与被测对象相同材质的螺栓在不受载荷的情况下，进行测试和标定，标定出纵波和横波的声时差，通过加载装置，测量出不同载荷、不同温度下的纵波、横波的声时差，通过数值处理和模拟，得到纵波、横波与螺栓长度关系图谱。4.根据权利要求2所述的一种螺栓应力与内部缺陷实时在线监测方法，其特征在于，获取纵波、横波传播速度与应力关系图谱的方法为：对与被测对象相同材质的螺栓在不受载荷的情况下，进行测试和标定，标定出纵波和横波的传播速度，通过加载装置，测量出不同载荷、不同温度下的纵波、横波传播速度，通过数值处理和模拟，得到纵波、横波传播速度与应力关系图谱。5.根据权利要求1所述的一种螺栓应力与内部缺陷实时在线监测方法，其特征在于，在步骤S3中接收到的回波中有杂波时，则判断该螺栓中存在缺陷，根据回波间杂波的位置、大小同杂波与缺陷的关系图谱比对，获得缺陷在螺栓中的部位和大小。6.根据权利要求5所述的一种螺栓应力与内部缺陷实时...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅燕，梁巍，张楠，余阳，姚源，周文辉，
申请(专利权)人：成都众柴科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51