张力监测设备制造技术

本文公开了一种张力监测设备

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】张力监测设备


[0001]本专利技术涉及张力监测设备，特别是包括紧固件
(fixing)(
例如螺纹螺栓或双头螺栓
(stud))
并包括应变传感器的张力监测设备
。
[0002]背景
[0003]在许多工业应用中，螺纹紧固件被用作将部件安装在一起的装置
。
典型的螺纹紧固件是螺栓
。
这种紧固件机构包括被安装到螺纹柄部
(shank)
上的头部和相对应的螺母
。
其他示例包括包含螺纹柄部和两个或更多个相对应的螺栓的螺纹双头螺栓
。
[0004]待被固定在一起的两个或更多个部件各自设置有合适的柄部接收孔，柄部通过该柄部接收孔插入
。
对于螺栓紧固件，然后将螺母拧到柄部的远端，并且螺栓的头部和螺母相对于彼此以相反的方向旋转，以产生固定力，该固定力将螺栓的柄部所插入的部件固定在一起
。
类似地，对于双头螺栓紧固件，螺纹柄部被定位并且然后两个或更多个螺栓被定位在待被安装的一个或更多个元件的任一侧，并沿相反方向旋转以产生固定力
。
[0005]在某些情况下，例如在使用大型螺栓或双头螺栓来将结构关键部件固定在一起的情况下，紧固件不变得松动是至关重要的
。
[0006]用于监测由螺栓机构产生的固定力的技术包括监测被施加到螺栓的柄部上的张力，该张力与由螺栓机构提供的固定力直接相关
。
[0007]在一种监测机构中，超声波换能器被定位在螺栓的头部处，并且来自超声波换能器的声脉冲的“飞行时间”被用来监测螺栓的柄部的长度，从而推断关于被施加到螺栓的柄部的张力的信息
。
[0008]在另一种监测机构中，包括杆的机械负载监测机构沿着螺栓的长度插入，并且在螺栓的头部中设置测量仪器，该测量仪器提供被施加到螺栓柄部的张力的视觉指示
。
[0009]这些技术实施起来相对复杂，且如果要精确实施，则需要仔细且耗时的校准
。
[0010]本专利技术实施例的目的是解决这些缺点
。
[0011]专利技术概述
[0012]根据本专利技术的第一方面，提供了一种张力监测设备
。
该张力监测设备包括：紧固件，该紧固件具有柄部，该柄部在使用中处于张力下；应变传感器，该应变传感器被嵌入在紧固件的柄部中，并且被配置成生成对应于柄部中的张力的应变传感器信号；数据处理装置，该数据处理装置被配置成接收应变传感器信号，根据与应变传感器相关联的一个或更多个表征参数处理应变传感器信号，并由此生成指示柄部经受的应变的相对应的应变传感器数据；以及无线发射器，该无线发射器用于将应变传感器数据传送到远程接收器，其中，数据处理装置和无线发射器被安置在被安装到紧固件的端部的模块中
。
[0013]可选地，柄部是螺纹柄部
。
[0014]可选地，紧固件是螺栓，所述螺栓包括位于螺纹柄部的端部的螺栓头部
。
[0015]可选地，模块被结合在螺栓的头部中
。
[0016]可选地，模块还包括互连件，该互连件用于连接应变传感器和数据处理装置，其中，该互连件包括存储器，在该存储器上存储有表征参数中的一个或更多个，所述表征参数
可被数据处理装置检索，以用于在生成应变传感器数据时使用
。
[0017]可选地，模块包括被安装在紧固件的近端处的相对应的插入件接收孔中的压配合插入件，所述模块包括封闭数据处理装置和无线发射器的盖，所述盖可拆卸地附接到压配合插入件
。
[0018]可选地，借助于被固定到压配合插入件的中间适配器，盖可拆卸地附接到压配合插入件，所述中间适配器包括外螺纹面，该外螺纹面被配置成与盖的相对应的内螺纹面接合
。
[0019]可选地，互连件被安装到压配合插入件上
。
[0020]可选地，张力监测设备包括多个部件，通过移除该盖，该多个部件从模块可拆卸，所述多个部件包括数据处理装置和无线发射器
。
[0021]可选地，从模块可拆卸的多个部件还包括电池
。
[0022]可选地，互连件被设置在第一电路板机构上，并且数据处理装置位于第二电路板机构上
。
[0023]可选地，第二电路板机构包括上板和下板，并且电池被封闭在上板和下板之间
。
[0024]可选地，互连件和数据处理装置可经由接口连接，所述接口包括第一接口部分和第二接口部分，其中所述第一接口部分包括多个引脚，以及所述第二接口部分包括多个基本上圆形的导电轨道
。
该多个引脚被定位在第一接口部分上，使得当第一接口部分和第二接口部分同心对准时，每个引脚接触该多个基本上圆形的导电轨道中的一个，而不考虑第一接口部分和第二接口部分的旋转对准
。
[0025]可选地，表征参数包括在对传感器执行的校准过程期间确定的校准数据，并且该校准数据用于将应变传感器信号输出值与传感器测量值进行映射
。
[0026]可选地，校准数据是指示对应于零测量值的应变传感器信号值的数据
。
[0027]可选地，表征参数包括识别张力监测设备的识别数据，并且该识别数据用于包括在可传输到远程接收器的应变传感器数据中
。
[0028]可选地，互连件包括增益放大器，该增益放大器用于在应变传感器信号被数据处理装置接收之前将预定增益施加到应变传感器信号
。
[0029]可选地，应变传感器位于轴向孔的远端，该轴向孔沿着紧固件的柄部的长度向下延伸一部分
。
[0030]可选地，张力监测设备还包括温度感测装置，所述温度感测装置被配置成生成指示检测到的温度的温度传感器信号
。
数据处理装置被配置成接收温度传感器信号，处理温度传感器信号并生成相对应的温度传感器数据
。
无线发射器被配置成将温度传感器数据传送到远程接收器
。
[0031]可选地，张力监测设备还包括加速度检测装置，所述加速度检测装置被配置成生成加速度传感器信号，该加速度传感器信号指示设备经受的检测到的加速度
。
数据处理装置被配置成接收加速度传感器信号，处理加速度传感器信号并生成相对应的加速度传感器数据
。
无线发射器被配置成将加速度传感器数据传送到远程接收器
。
[0032]可选地，张力监测设备还包括磁场检测装置，所述磁场检测装置被配置成生成磁场传感器信号，该磁场传感器信号指示检测到的磁场的变化
。
数据处理装置被配置成接收磁场传感器信号，处理磁场传感器信号，并且如果磁场传感器信号指示拧紧工具被施加到
紧固件上，所述数据处理装置被配置成激活应变传感器，接收应变传感器信号并生成用于传送到远程接收器的应变传感器数据
。
[0033]可选地，数据处理装置被配置成根据应变传感器信号确本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种张力监测设备，包括：紧固件，所述紧固件具有柄部，所述柄部在使用中处于张力下；应变传感器，所述应变传感器被嵌入在所述紧固件的所述柄部中，并且被配置成生成对应于所述柄部中的张力的应变传感器信号；数据处理装置，所述数据处理装置被配置成接收所述应变传感器信号，根据与所述应变传感器相关联的一个或更多个表征参数处理所述应变传感器信号，并由此生成指示所述柄部经受的应变的相对应的应变传感器数据，以及无线发射器，所述无线发射器用于将所述应变传感器数据传送到远程接收器，其中，所述数据处理装置和所述无线发射器被安置在被安装到所述紧固件的端部的模块中
。2.
根据权利要求1所述的张力监测设备，其中，所述柄部是螺纹柄部
。3.
根据权利要求2所述的张力监测设备，其中，所述紧固件是螺栓，所述螺栓包括位于所述螺纹柄部的端部的螺栓头部
。4.
根据权利要求3所述的张力监测设备，其中，所述模块被结合在所述螺栓的头部中
。5.
根据权利要求1至4中任一项所述的张力监测设备，其中，所述模块还包括互连件，所述互连件用于连接所述应变传感器和所述数据处理装置，其中，所述互连件包括存储器，在所述存储器上存储有所述表征参数中的一个或更多个，所述表征参数能够被所述数据处理装置检索，以用于在生成所述应变传感器数据时使用
。6.
根据权利要求5所述的张力监测设备，其中，所述模块包括被安装在所述紧固件的近端处的相对应的插入件接收孔中的压配合插入件，所述模块包括封闭所述数据处理装置和所述无线发射器的盖，所述盖能够拆卸地附接到所述压配合插入件
。7.
根据权利要求6所述的张力监测设备，其中，借助于被固定到所述压配合插入件的中间适配器，所述盖能够拆卸地附接到所述压配合插入件，所述中间适配器包括外螺纹面，所述外螺纹面被配置成与所述盖的相对应的内螺纹面接合
。8.
根据权利要求6或7所述的张力监测设备，其中，所述互连件被安装到所述压配合插入件上
。9.
根据权利要求8所述的张力监测设备，包括多个部件，通过移除所述盖，所述多个部件能够从所述模块拆卸，所述多个部件包括所述数据处理装置和所述无线发射器
。10.
根据权利要求8所述的张力监测设备，其中，能够从所述模块拆卸的所述多个部件还包括电池
。11.
根据权利要求
10
中任一项所述的张力监测设备，其中，所述互连件被设置在第一电路板机构上，并且所述数据处理装置位于第二电路板机构上
。12.
根据权利要求
11
中任一项所述的张力监测设备，其中，所述第二电路板机构包括上板和下板，并且所述电池被封闭在所述上板和所述下板之间
。13.
根据权利要求5至
12
中任一项所述的张力监测设备，其中，所述互连件和所述数据处理装置能够经由接口连接，所述接口包括第一接口部分和第二接口部分，其中，所述第一接口部分包括多个引脚，以及所述第二接口部分包括多个基本上圆形的导电轨道，其中，所述多个引脚被定位在所述第一接口部分上，使得当所述第一接口部分和所述第二接口部分同心对准时，每个引脚接触所述圆形的导电轨道中的一个，而不考虑所述第一接口部分和所述第二接口部分的旋转对准
。
14.
根据权利要求5至
13
中任一项所述的张力监测设备，其中，所述表征参数包括在对所述传感器执行的校准过程期间确定的校准数据，并且所述校准数据用于将应变传感器信号输出值与传感器测量值进行映射
。15.
根据权利要求
14
所述的张力监测设备，其中，所述校准数据是指示对应于零测量值的应变传感器信号值的数据
。16.
根据任一前述权利要求所述的张力监测设备，其中，所述表征参数包括识别所述张力监测设备的识别数据，...

【专利技术属性】
技术研发人员：史蒂夫，
申请(专利权)人：捷锐动力有限公司，
类型：发明
国别省市：