【技术实现步骤摘要】
一种联轴螺栓的实时应力监测系统及安全系数检测方法
本专利技术涉及联轴螺栓的应力监测领域，尤其涉及一种联轴螺栓的实时应力监测系统及安全系数检测方法。
技术介绍
螺栓、螺柱等紧固件已广泛应用于铁路、桥梁、水力发电、风电、核电、交通运输和航空航天等领域，由于其工作环境复杂多样，通常需要经受较大的冲击载荷、温度变化以及腐蚀等不利因素，这些不利因素容易造螺栓松动或断裂等联接失效问题，因此，提早发现固定件的缺陷，获取螺栓实时工作应力，对保障设备的安全运行、提高设备寿命等都有重要的意义。紧固件联接的有效性非常重要，其工作时的应力状态能够反映出它们是否处于正常的工作情况。目前，现有技术中的紧固件实时应力监测多应用于固定部件，即紧固件处于静止状态，对于像水轮机发电机组转动部件上的紧固件，机组运行时，该类紧固件处于旋转状态，无法通过现有应力检测方法对紧固件应力进行实时监测。如公开号为CN106990007A，公开日为2017年7月28日，名称为“材料残余应力与表面硬度关系测试方法及装置”的专利技术专利文献，公开了一种材料残余应力与表面硬...
【技术保护点】
1.一种联轴螺栓的实时应力监测系统，包括水轮发电机组，所述水轮发电机组包括连轴螺栓本体和水轮机护盖，其特征在于：还包括供电单元、应力传感单元、信号采样单元、数据处理单元和上位计算机；/n所述供电单元设置于水轮机护盖内侧或外侧，通过导线分别接入到应力传感单元、信号采样单元和数据处理单元中；/n所述应力传感单元包括若干个应力传感器，应力传感器设置于联轴螺栓本体上，通过导线接入到信号采样单元中；/n所述信号采样单元设置于水轮机护盖内侧或外侧，包括信号放大器、采样控制单元和A/D转换器；采样控制单元的信号输入端通过信号放大器与应力传感单元连接，用于对信号进行采样，并控制采样频率；A...
【技术特征摘要】
1.一种联轴螺栓的实时应力监测系统，包括水轮发电机组，所述水轮发电机组包括连轴螺栓本体和水轮机护盖，其特征在于：还包括供电单元、应力传感单元、信号采样单元、数据处理单元和上位计算机；
所述供电单元设置于水轮机护盖内侧或外侧，通过导线分别接入到应力传感单元、信号采样单元和数据处理单元中；
所述应力传感单元包括若干个应力传感器，应力传感器设置于联轴螺栓本体上，通过导线接入到信号采样单元中；
所述信号采样单元设置于水轮机护盖内侧或外侧，包括信号放大器、采样控制单元和A/D转换器；采样控制单元的信号输入端通过信号放大器与应力传感单元连接，用于对信号进行采样，并控制采样频率；A/D转换器连接于采样控制单元的信号输出端，用于将信号进行模数转换后传输到数据处理单元；
所述数据处理单元设置于水轮机护盖内侧或外侧，其包括单片机Ⅰ，用于对数字信号进行判断评估后，将判断结果推送至上位计算机进行显示。
2.如权利要求1所述一种联轴螺栓的实时应力监测系统，其特征在于：所述数据处理单元与上位计算机之间采用无线数据连接。
3.如权利要求1所述一种联轴螺栓的实时应力监测系统，其特征在于：所述数据处理单元与上位计算机之间还设置有中继器。
4.如权利要求1所述一种联轴螺栓的实时应力监测系统，其特征在于：所述采样控制单元中包括单片机Ⅱ和采样/保持器。
5.如权利要求1所述一种联轴螺栓的实时应力监测系统，其特征在于：所述应力传感单元与信号放大器之间设置有多路开关。
6.一种联轴螺栓的安全系数检测方法，其特征在于：包括前期准备、数据采集、数据处理、数据调用与显示；
所述前期准备，通过上位计算机对数据处理单元写入逻辑控制程序，包括螺栓实时轴向应力评估程序、联轴螺栓疲劳寿命评估程序、机组实时轴向水推力评估程序、联接系统可靠性评估程序，轴系稳定性故障诊断程序，并设定螺栓实时轴向应力变幅报警阈值和螺栓疲劳损伤报警阈值；
螺栓实时轴向应力评估：在螺栓预紧良好的状态下，基于螺栓实时应力监测值和机组实时工况数据，通过人工神经网络或支持向量机的分类建模方法，建立螺栓实时受力状态与机组运行工况信息之间的定量对应关系；之后，根据机组运行工况信息推算出螺栓理论实时轴向应力，并与螺栓实时监测数据进行实时比较，判断螺...
【专利技术属性】
技术研发人员：张猛，郭靖，杜芝鹏，
申请(专利权)人：东方电气集团东方电机有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51
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