【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及螺栓安装检测分析，具体为一种螺栓预紧力传感器及螺栓预紧力传感器系统。
技术介绍
1、螺栓作为一种紧固件，常与螺纹孔或是螺母搭配使用，来将多个零散的部件固定在一起，这种方式叫做螺栓连接，比起焊接、铆接等固定连接方式，螺栓连接具有安装简单、零部件运输方便、可拆卸维修等优点，因此广泛运用在各类体积较大的设备中。而在航空航天、汽车、船舶、特种设备等对安全性能要求较高的设备中，需要对关键部位的螺栓进行预紧力的检测和监控，以确保设备的安全性和可靠性。
2、2020.1.17公布的中国专利公开号cn110702306a提供了一种螺栓预紧力检测传感器标定装置及方法，螺栓预紧力检测系统、力信号采集装置、螺栓、预紧力检测传感器、承力板、标准力传感器、传力轴和底座，其虽然能够快捷方便地实现对螺栓预紧力的现场标定，但若是螺栓与螺纹孔的配合较为紧密，螺栓在安装的过程中便会因为摩擦会产生大量热量，这些热量难以散发，使得螺栓的整体温度上升，导致对传感器的检测结果造成影响，而该方案并没有进行温度上的修正，这样会使得测量出来的结果与实际值产生一定偏差，降低了检测系统的精准度。同时，该方案并不能螺栓的安装情况进行检测，若是螺栓没有安装到底且操作人员没有及时发现，便容易将因安装不到位导致的预紧力不足归类为螺栓的质量问题，这样不仅干扰操作人员的判断，后续再带工具来更换新的螺栓也浪费了时间，降低了工作效率。因此，亟需提供一种新的螺栓预紧力传感器及螺栓预紧力传感器系统来解决上述问题。
技术实现思路
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种螺栓预紧力传感器，包括：
4、应变传感模块，所述应变传感模块包括固定环，所述固定环与待测螺栓的螺栓头固定连接，所述固定环的下侧固定连接有应变片，所述应变片与检测模块电性连接；
5、温度传感模块，所述温度传感模块与数据传输模块电性连接，用于检测待测螺栓表面的实时温度t；
6、检测模块，所述检测模块与应变片、数据传输模块电性连接，用于检测应变片的阻值变化，并将阻值变化量△r传送到数据传输模块；
7、数据传输模块，所述数据传输模块与温度传感模块、检测模块、a/d转换模块电性连接，用于将温度传感模块、检测模块的数据输出到a/d转换模块进行数模转换；
8、a/d转换模块，所述a/d转换模块与数据传输模块电性连接，用于对数据传输模块输出的数据进行数模转换；
9、智能电批，所述智能电批与数据处理模块电性连接，用于调整并输出安装待测螺栓时的转速v、时间t和扭矩m；
10、数据处理模块，所述数据处理模块包括第一数据处理模块和第二数据处理模块，所述数据处理模块与a/d转换模块电性连接，用于计算应变片的总形变量△ε1、温度形变量△ε2、受力形变量△ε，以及待测螺栓的第一预紧力f1和第二预紧力f2；
11、综合处理模块，所述综合处理模块与数据处理模块电性连接，用于计算平均预紧力f、螺栓深入量l，并根据螺栓深入量l、待测螺栓总长度lmax来共同判定待测螺栓的安装情况；
12、数据存储模块，所述数据存储模块与综合处理模块电性连接，用于存储各种型号待测螺栓的对应数据。
13、优选的，所述固定环的上端设有固定块，所述温度传感模块固定连接在固定块的下侧，所述检测模块、数据传输模块均固定连接在固定环的上侧。
14、优选的，所述固定环的外侧设有若干个螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹连接有固定螺栓，所述固定螺栓用于对固定环进行固定。
15、优选的，所述应变片总形变量△ε1、温度形变量△ε2以及受力形变量△ε的计算公式分别为：
16、
17、△ε2＝α*d0*(t-t0)
18、△ε＝△ε1-△ε2
19、式中gf表示应变片的应变系数，α表示应变片的线膨胀系数，d0表示应变片的初始厚度，t0表示应变片的初始温度。
20、优选的，所述第一预紧力f1、第二预紧力f2、平均预紧力f的计算公式为：
21、f1＝△ε*k
22、f2＝m*k
23、
24、式中k表示应变片的静态刚度，k表示待测螺栓与螺母之间的摩擦系数。
25、优选的，所述螺栓深入量l的计算公式为：
26、l＝v*t*p
27、式中p代表待测螺栓的螺距。
28、优选的，待测螺栓是否安装到底的判定公式为：
29、lmax≥l≥βlmax
30、式中β表示余量系数，且β≤1。
31、本专利技术还提供一种螺栓预紧力传感器系统，所述螺栓预紧力传感器系统包括上述的螺栓预紧力传感器，此外还包括：
32、监测平台，所述监测平台与综合处理模块电性连接，用于接收综合处理模块计算的数据并进行显示。
33、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
34、本专利技术通过在螺栓预紧力传感器中设置温度传感模块，能够对待测螺栓表面的实时温度进行测量，并根据测量出的实时温度来对测量的结果进行修正，从而提高测量结果的准确性，同时，通过对第一预紧力f1、第二预紧力f2、螺栓深入量l进行分析，还能够在安装时检测待测螺栓的安装情况，避免由于待测螺栓安装不到位导致的预紧力数据异常给操作人员后续分析带来干扰，也能够及时地对问题点进行维修更换，达到提高工作效率的目的。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种螺栓预紧力传感器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种螺栓预紧力传感器，其特征在于：所述固定环(11)的上端设有固定块(13)，所述温度传感模块(2)固定连接在固定块(13)的下侧，所述检测模块(3)、数据传输模块(4)均固定连接在固定环(11)的上侧。
3.根据权利要求1所述的一种螺栓预紧力传感器，其特征在于：所述固定环(11)的外侧设有若干个螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹连接有固定螺栓，所述固定螺栓用于对固定环(11)进行固定。
4.根据权利要求1所述的一种螺栓预紧力传感器，其特征在于：所述应变片(12)总形变量△ε1、温度形变量△ε2以及受力形变量△ε的计算公式分别为：
5.根据权利要求1所述的一种螺栓预紧力传感器，其特征在于：所述第一预紧力F1、第二预紧力F2、平均预紧力F的计算公式为：
6.根据权利要求1所述的一种螺栓预紧力传感器，其特征在于：所述螺栓深入量L的计算公式为：
7.根据权利要求1所述的一种螺栓预紧力传感器，其特征在于：待测螺栓是否安装到底的判定公式为：
8.一
...【技术特征摘要】
1.一种螺栓预紧力传感器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种螺栓预紧力传感器，其特征在于：所述固定环(11)的上端设有固定块(13)，所述温度传感模块(2)固定连接在固定块(13)的下侧，所述检测模块(3)、数据传输模块(4)均固定连接在固定环(11)的上侧。
3.根据权利要求1所述的一种螺栓预紧力传感器，其特征在于：所述固定环(11)的外侧设有若干个螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹连接有固定螺栓，所述固定螺栓用于对固定环(11)进行固定。
4.根据权利要求1所述的一种螺栓预紧力传感器，其特征在于：所述应变片(12)总形变量△ε1、温度形变量△ε2以及受力形变量△...
【专利技术属性】
技术研发人员：王宁，程春花，张华明，郎泽萌，郭新毅，张雪松，
申请(专利权)人：中广核风电有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。