【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工业检测，尤其涉及一种螺栓稳定性确定装置及方法。
技术介绍
1、在钢结构和桥梁工程中需要用到大量的钢材，作为各种工程结构和机械设备关键构件连接处的螺栓的稳定性也越发受到重视。在实际工程中，螺栓稳定性发生变化普遍是因为螺栓承受了过大的荷载，造成了螺栓应力超过了其强度极限而产生破坏。
2、光纤布拉格光栅(fiber bragg grating，fbg)具有测量精度高、瞬时性强、复用能力强、抗电磁干扰能力强等无可比拟的优势，基于fbg的方法在螺栓监测方面受到了广泛关注。现有的技术方案通过在螺栓上设置通孔，并且在通孔内制备光纤光栅传感器，利用光纤光栅传感器监测螺栓所受应力，从而对螺栓稳定性进行分析。
3、然而，现有技术没有考虑到螺栓稳定性受到多方面因素的影响，比如当螺栓受到轴力、剪力、或者发生松动、断裂时，其稳定性都会发生变化。故现有技术对螺栓在运行中的发展变化情况缺乏全面的监测手段，从而导致不能对螺栓的稳定性进行准确地分析。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本专利技术公开了一种螺栓稳定性确定装置及方法。
2、本专利技术公开了一种螺栓稳定性确定装置，包括：松动模块、应力模块和数据处理模块；
3、所述松动模块与所述螺栓的螺栓头固定连接，用于获取所述螺栓的松动角度；
4、所述应力模块设置在所述螺栓的螺杆内部，用于获取所述螺杆承受的应力；
5、所述数据处理模块分别与所述松动模块和所述应力模块连接，用于根据所述
6、优选地，所述松动模块包括旋转单元和角度采集单元；
7、所述旋转单元套设于所述螺栓头上，并与所述螺栓头可拆卸连接；
8、所述旋转单元与所述角度采集单元的外轮廓均为规则图形；
9、所述角度采集单元到所述旋转单元的中心点的距离等于所述旋转单元的中心点到其外轮廓的最短距离，所述角度采集单元用于采集所述旋转单元随所述螺栓头旋转时的松动角度。
10、优选地，所述旋转单元的外轮廓一半为圆形，另一半为椭圆形。
11、所述角度采集单元包括：定位板和设置在所述定位板上的松动光栅传感器；
12、所述定位板与所述旋转单元活动连接；
13、所述松动光栅传感器与所述旋转单元的短轴对应的外轮廓边接触。
14、优选地，所述角度采集单元还包括：温度补偿传感器；
15、所述温度补偿传感器与所述松动光栅传感器平行设置在所述定位板上，且所述旋转单元的短轴的两端分别与所述松动光栅传感器和温度补偿传感器接触。
16、优选地，所述应力模块包括光纤和应力感知单元；
17、所述光纤沿所述螺杆的径向设置于所述螺杆内；
18、所述应力感知单元为多个沿所述光纤延伸方向依次设置在所述光纤上的应力感知光栅。
19、优选地，所述应力模块还包括温度补偿光栅；
20、所述温度补偿光栅设置于所述光纤上，与所述应力感知单元间隔预设距离。
21、本专利技术还公开了一种螺栓稳定性确定方法，包括以下步骤：
22、获取所述螺栓的松动角度；
23、获取所述螺杆承受的应力；
24、根据所述松动角度和所述应力，确定所述螺栓的稳定性。
25、优选地，获取所述螺栓的松动角度，具体为：
26、根据松动光栅传感器的中心波长漂移量和温度补偿传感器的中心波长漂移量，确定所述螺栓的松动角度。
27、优选地，获取所述螺栓承受的应力，具体为：
28、根据每一个应力感知光栅的应变灵敏度及温度补偿光栅的温度灵敏度确定所述螺栓承受的应力。
29、相较于现有技术，本专利技术具有如下有益效果：
30、(1)本专利技术将松动模块与螺栓头固定连接，应力模块设置在螺栓内部，将松动模块与应力模块设置在同一个螺栓上，同时监测螺栓的松动情况和所受应力，使得本专利技术能从多个角度获取螺栓在运行过程中的发展变化情况，进而及时对螺栓的稳定性做出分析，以便维修和更换，保障机械设备的正常运行；
31、(2)本专利技术松动模块的旋转单元与螺栓头可拆卸连接，无需设置在螺栓内部，避免了打孔给螺栓造成结构上的破坏，并且施工工艺简单，可适用于不同的螺栓；
32、(3)本专利技术为松动光栅传感器和应力感知光栅中均配置了温度补偿光栅，消除了温度对光栅形变的影响，使得本专利技术测得的松动角度和应力更为准确。
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1.一种螺栓稳定性确定装置，其特征在于，包括松动模块、应力模块和数据处理模块；
2.根据权利要求1所述的螺栓稳定性确定装置，其特征在于，所述松动模块包括旋转单元和角度采集单元；
3.根据权利要求2所述的螺栓稳定性确定装置，其特征在于，所述旋转单元的外轮廓一半为圆形，另一半为椭圆形。
4.根据权利要求3所述的螺栓稳定性确定装置，其特征在于，所述角度采集单元包括定位板和设置在所述定位板上的松动光栅传感器；
5.根据权利要求4所述的螺栓稳定性确定装置，其特征在于，所述角度采集单元还包括：温度补偿传感器；
6.根据权利要求1所述的螺栓稳定性确定装置，其特征在于，所述应力模块包括光纤和应力感知单元；
7.根据权利要求6所述的螺栓稳定性确定装置，其特征在于，所述应力模块还包括温度补偿光栅；
8.一种基于权利要求1-7任一项所述螺栓稳定性确定装置的螺栓稳定性确定方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的螺栓稳定性确定方法，其特征在于，获取所述螺栓的松动角度，具体为：
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...【技术特征摘要】
1.一种螺栓稳定性确定装置，其特征在于，包括松动模块、应力模块和数据处理模块；
2.根据权利要求1所述的螺栓稳定性确定装置，其特征在于，所述松动模块包括旋转单元和角度采集单元；
3.根据权利要求2所述的螺栓稳定性确定装置，其特征在于，所述旋转单元的外轮廓一半为圆形，另一半为椭圆形。
4.根据权利要求3所述的螺栓稳定性确定装置，其特征在于，所述角度采集单元包括定位板和设置在所述定位板上的松动光栅传感器；
5.根据权利要求4所述的螺栓稳定性确定装置，其特征在于，所述角度采集单元还包括：温度补...
【专利技术属性】
技术研发人员：李佳欣，掌蕴东，王斌，
申请(专利权)人：光子集成温州创新研究院，
类型：发明
国别省市：
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