【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及预紧力传感器，更具体地说，是涉及一种螺栓预紧力传感器检测电路。
技术介绍
1、螺栓预紧力传感器是一种重要的设备安全保障装置，其具备高可靠性与高检测精度，能够实时监测螺栓的松紧状态，及时发现并处理螺栓可能存在的问题，从而避免可能的事故，提高整个系统或者设备的安全性与稳定性，为设备或建筑提供安全保障，而被广泛应用于各种行业的螺栓检测。
2、其中一类螺栓预紧力传感器采用超声波原理，通过超声波测量螺栓长度的微小变化，从而测量计算出螺栓的预紧力。这类螺栓预紧力传感器对超声波的要求波长比较小，频率比较高，且同时要求检测超声波飞行时间的精度比较高。为了实现这一效果，现有的螺栓预紧力传感器采用的成本高的高精度处理器及众多外围器件，接收所有的超声波飞行测量模块发出的所有超声波信号，经存储后提取再进行积算法分析，这通常会导致电路成本较高，产品体积较大，安装不方便。
技术实现思路
1、为了克服现有超声波原理的螺栓预紧力传感器因精度要求高导致成本较高的不足，本专利技术提供一种螺栓预紧力传感器检测电路。
2、本专利技术技术方案如下所述：
3、一种螺栓预紧力传感器检测电路，包括微处理模块、温度测量模块、通道切换模块、飞行时间测量模块、超声波信号发射模块、通讯模块及超声波信号接收处理模块，微处理模块发送通道控制信号至通道切换模块，超声波信号发射模块发送超声波信号，超声波信号接收处理模块接收超声波信号并将处理信号发送至微处理模块与飞行时间测量模块，飞行时间测量模块
4、微处理模块控制通道切换模块，选定某一通道，超声波信号发射模块产生脉冲发送出超声波信号，同时飞行时间测量模块计时开始，超声波信号返回被超声波信号接收处理模块接收，超声波信号接收处理模块对超声波信号进行初处理后发送处理信号至微处理模块、飞行时间测量模块，飞行时间测量模块计时停止并将飞行时间信号发送至微处理模块，微处理模块自温度测量模块获得温度数据信号，微处理模块对飞行时间信号的飞行时间计算得到螺栓预紧力初值，微处理模块对温度数据信号的温度数据计算获得温度补偿值，微处理模块结合螺栓预紧力初值与温度补偿值计算得出螺栓预紧力计算值，微处理模块将螺栓预紧力计算值发送至上位机。
5、上述的一种螺栓预紧力传感器检测电路，超声波信号发射模块发送超声波信号，当超声波信号接收处理模块接收的信号中包含有与超声波信号等同量级的信号，且飞行时间测量模块计时数大于预设时长时，超声波信号发射模块停止发送超声波信号，飞行时间测量模块计时停止。
6、超声波信号发射模块发送的超声波信号为脉冲信号，当超声波信号接收处理模块接收的信号中包含有与超声波信号等同量级的信号(判断基准可以是预设的强度范围，也可以通过判断得出接收到的信号为远超其他信号的最大信号，以确保收到一个返回的超声波信号)，同时飞行时间测量模块的计时时长大于预设时长(预设时长的量至少需要保证一个完整的超声波信号来回)，则可视为接受的该信号为经过螺栓或螺栓组返回的超声波信号，该超声波信号携带有螺栓或螺栓组的预紧力信息，此时可以停止超声波信号发射模块与飞行时间测量模块。如此，截取获得一个携带有螺栓或螺栓组的预紧力信息的超声波信号，以此判断螺栓或螺栓组的预紧力。
7、进一步的，超声波信号发射模块间隔若干设定时间启动发送超声波信号，同时启动飞行时间测量模块计时。
8、单个数据易出现错误，同时无法起到监测的效果，因此，可设定超声波信号发射模块间断式发送超声波信号，同时启动启动飞行时间测量模块计时，以此获得不同时间间隔的单个超声波信号与对应的飞行时间，从而给予更多的计算数据，并实现监测效果。
9、上述的一种螺栓预紧力传感器检测电路，通道切换模块中每个通道对应不同的螺栓或螺栓组，微处理模块选定某一通道后，超声波信号接收处理模块接收的超声波信号携带有为选定通道对应的螺栓或螺栓组的变形数据，微处理模块计算获得选定通道对应的螺栓或螺栓组的预紧力计算值。
10、选定某一通道的作用主要是为了确定超声波信号的发送和接收路径。在螺栓预紧力传感器中，通常会有多个通道，每个通道对应着特定的螺栓或螺栓组，通过选定某一通道，可以将超声波信号发射模块产生的超声波信号发送到指定的螺栓或螺栓组上，同时超声波信号接收处理模块也可以接收从该通道返回的超声波信号。选定通道的过程通常由微处理器控制通道切换模块来完成，微处理器可以根据需要选定不同的通道，实现对多个螺栓的监测或同时监测一个螺栓的不同位置。因此，选定某一通道的作用是确定超声波信号的发送和接收路径，以实现对特定螺栓或螺栓组的预紧力监测。
11、上述的一种螺栓预紧力传感器检测电路，还包括第一电源模块与第二电源模块，第一电源模块与第二电源模块均连接外部电源，外部电源经第一电源模块、第二电源模块稳压后分别向微处理模块、温度测量模块、通道切换模块、飞行时间测量模块、超声波信号发射模块、通讯模块及超声波信号接收处理模块供电。
12、上述的一种螺栓预紧力传感器检测电路，在微处理模块的电路中，第四集成芯片的第二十五引脚连接温度测量模块的电路的第七二极管、温度测量模块的电路的第十一电阻的另一端、温度测量模块的电路的第一场效应管的源极、温度测量模块的电路的第五集成芯片的第二引脚及接地，第四集成芯片的第二十六引脚连接温度测量模块的电路的第九二极管、温度测量模块的电路的第二十电阻的另一端、温度测量模块的电路的第四场效应管的源极、温度测量模块的电路的第六集成芯片的第二引脚及接地。
13、上述的一种螺栓预紧力传感器检测电路，在微处理模块的电路中，第四集成芯片的第八引脚连接超声波信号接收处理模块的电路的第二十七电阻的另一端与超声波信号接收处理模块的电路的第二十四电容的一端，第四集成芯片的第三十九引脚分别连接超声波信号发射模块的电路的第十六电阻的一端与超声波信号发射模块的电路的第二十电容的一端。
14、上述的一种螺栓预紧力传感器检测电路，在微处理模块的电路中，第四集成芯片的第四引脚连接八通道切换模块的电路的第九集成芯片的第十一引脚，第四集成芯片的第五引脚连接八通道切换模块的电路的第九集成芯片的第十引脚，第四集成芯片的第六引脚连接八通道切换模块的电路的第九集成芯片的第九引脚，第四集成芯片的第四十引脚连接八通道切换模块的电路中的第九集成芯片的第十四引脚，第四集成芯片的第四十一引脚连接八通道切换模块的电路中的第九集成芯片的第十五引脚，第四集成芯片的第四十二引脚连接八通道切换模块的电路中的第九集成芯片的第十二引脚，第四集成芯片的第四十三引脚连接八通道切换模块的电路中的第九集成芯片的第十四引脚，第四集成芯片的第四十三引脚连接八通道切换模块的电路中的第九集成芯片的第十四引脚，第四集成芯片的第四十四引脚连接八通道切换模块的电路中的第九集成芯片的第一引脚，第四集成芯片的第四十五引脚连接八通道切换模块的电路本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种螺栓预紧力传感器检测电路，其特征在于，微处理模块控制通道切换模块，选定某一通道，超声波信号发射模块产生脉冲发送出超声波信号，同时飞行时间测量模块计时开始，超声波信号返回被超声波信号接收处理模块接收，超声波信号接收处理模块对超声波信号进行初处理后发送处理信号至微处理模块、飞行时间测量模块，飞行时间测量模块计时停止并将飞行时间信号发送至微处理模块，微处理模块自温度测量模块获得温度数据信号，微处理模块对飞行时间信号的飞行时间计算得到螺栓预紧力初值，微处理模块对温度数据信号的温度数据计算获得温度补偿值，微处理模块结合螺栓预紧力初值与温度补偿值计算得出螺栓预紧力计算值，微处理模块将螺栓预紧力计算值发送至上位机。
2.根据权利要求1中所述的一种螺栓预紧力传感器检测电路，其特征在于，超声波信号发射模块发送超声波信号，当超声波信号接收处理模块接收的信号中包含有与超声波信号等同量级的信号，且飞行时间测量模块计时数大于预设时长时，超声波信号发射模块停止发送超声波信号，飞行时间测量模块计时停止。
3.根据权利要求2中所述的一种螺栓预紧力传感器检测电路，其特征在于，超声波
4.根据权利要求1中所述的一种螺栓预紧力传感器检测电路，其特征在于，通道切换模块中每个通道对应不同的螺栓或螺栓组，微处理模块选定某一通道后，超声波信号接收处理模块接收的超声波信号携带有为选定通道对应的螺栓或螺栓组的变形数据，微处理模块计算获得选定通道对应的螺栓或螺栓组的预紧力计算值。
5.根据权利要求1中所述的一种螺栓预紧力传感器检测电路，其特征在于，还包括第一电源模块与第二电源模块，第一电源模块与第二电源模块均连接外部电源，外部电源经第一电源模块、第二电源模块稳压后分别向微处理模块、温度测量模块、通道切换模块、飞行时间测量模块、超声波信号发射模块、通讯模块及超声波信号接收处理模块供电。
6.根据权利要求1中所述的一种螺栓预紧力传感器检测电路，其特征在于，在微处理模块的电路中，第四集成芯片的第二十五引脚连接温度测量模块的电路的第七二极管、温度测量模块的电路的第十一电阻的另一端、温度测量模块的电路的第一场效应管的源极、温度测量模块的电路的第五集成芯片的第二引脚及接地，第四集成芯片的第二十六引脚连接温度测量模块的电路的第九二极管、温度测量模块的电路的第二十电阻的另一端、温度测量模块的电路的第四场效应管的源极、温度测量模块的电路的第六集成芯片的第二引脚及接地。
7.根据权利要求1中所述的一种螺栓预紧力传感器检测电路，其特征在于，在微处理模块的电路中，第四集成芯片的第八引脚连接超声波信号接收处理模块的电路的第二十七电阻的另一端与超声波信号接收处理模块的电路的第二十四电容的一端，第四集成芯片的第三十九引脚分别连接超声波信号发射模块的电路的第十六电阻的一端与超声波信号发射模块的电路的第二十电容的一端。
8.根据权利要求1中所述的一种螺栓预紧力传感器检测电路，其特征在于，在微处理模块的电路中，第四集成芯片的第四引脚连接八通道切换模块的电路的第九集成芯片的第十一引脚，第四集成芯片的第五引脚连接八通道切换模块的电路的第九集成芯片的第十引脚，第四集成芯片的第六引脚连接八通道切换模块的电路的第九集成芯片的第九引脚，第四集成芯片的第四十引脚连接八通道切换模块的电路中的第九集成芯片的第十四引脚，第四集成芯片的第四十一引脚连接八通道切换模块的电路中的第九集成芯片的第十五引脚，第四集成芯片的第四十二引脚连接八通道切换模块的电路中的第九集成芯片的第十二引脚，第四集成芯片的第四十三引脚连接八通道切换模块的电路中的第九集成芯片的第十四引脚，第四集成芯片的第四十三引脚连接八通道切换模块的电路中的第九集成芯片的第十四引脚，第四集成芯片的第四十四引脚连接八通道切换模块的电路中的第九集成芯片的第一引脚，第四集成芯片的第四十五引脚连接八通道切换模块的电路中的第九集成芯片的第五引脚，第四集成芯片的第四十六引脚连接八通道切换模块的电路中的第九集成芯片的第二引脚，第四集成芯片的第四十七引脚连接八通道切换模块的电路中的第九集成芯片的第四引脚。
9.根据权利要求1中所述的一种螺栓预紧力传感器检测电路，其特征在于，在微处理模块的电路中，第四集成芯片的第一引脚连接RS485通讯电路的第三集成芯片的第二引脚与第三集成芯片的第三引脚，第四集成芯片的第三引脚连接RS485通讯模块的电路的第三集成芯片的第四引脚，第四集成芯片的第四十八引脚连接RS485通讯模块的电路的第九电阻的另一端与第四二极管的阳极。
10.根据权利要求1中所述的一种螺栓预紧力传感器...
【技术特征摘要】
1.一种螺栓预紧力传感器检测电路，其特征在于，微处理模块控制通道切换模块，选定某一通道，超声波信号发射模块产生脉冲发送出超声波信号，同时飞行时间测量模块计时开始，超声波信号返回被超声波信号接收处理模块接收，超声波信号接收处理模块对超声波信号进行初处理后发送处理信号至微处理模块、飞行时间测量模块，飞行时间测量模块计时停止并将飞行时间信号发送至微处理模块，微处理模块自温度测量模块获得温度数据信号，微处理模块对飞行时间信号的飞行时间计算得到螺栓预紧力初值，微处理模块对温度数据信号的温度数据计算获得温度补偿值，微处理模块结合螺栓预紧力初值与温度补偿值计算得出螺栓预紧力计算值，微处理模块将螺栓预紧力计算值发送至上位机。
2.根据权利要求1中所述的一种螺栓预紧力传感器检测电路，其特征在于，超声波信号发射模块发送超声波信号，当超声波信号接收处理模块接收的信号中包含有与超声波信号等同量级的信号，且飞行时间测量模块计时数大于预设时长时，超声波信号发射模块停止发送超声波信号，飞行时间测量模块计时停止。
3.根据权利要求2中所述的一种螺栓预紧力传感器检测电路，其特征在于，超声波信号发射模块间隔若干设定时间启动发送超声波信号，同时启动飞行时间测量模块计时。
4.根据权利要求1中所述的一种螺栓预紧力传感器检测电路，其特征在于，通道切换模块中每个通道对应不同的螺栓或螺栓组，微处理模块选定某一通道后，超声波信号接收处理模块接收的超声波信号携带有为选定通道对应的螺栓或螺栓组的变形数据，微处理模块计算获得选定通道对应的螺栓或螺栓组的预紧力计算值。
5.根据权利要求1中所述的一种螺栓预紧力传感器检测电路，其特征在于，还包括第一电源模块与第二电源模块，第一电源模块与第二电源模块均连接外部电源，外部电源经第一电源模块、第二电源模块稳压后分别向微处理模块、温度测量模块、通道切换模块、飞行时间测量模块、超声波信号发射模块、通讯模块及超声波信号接收处理模块供电。
6.根据权利要求1中所述的一种螺栓预紧力传感器检测电路，其特征在于，在微处理模块的电路中，第四集成芯片的第二十五引脚连接温度测量模块的电路的第七二极管、温度测量模块的电路的第十一电阻的另一端、温度测量模块的电路的第一场效应管的源极、温度测量模块的电路的第五集成芯片的第二引脚及接地，第四集成芯片的第二十六引脚连接温度测量模块的电路的第九二极管、温度测量模块的电路的第二十电阻的另一端、温度测量模块的电路的第四场效应管的源极、温度测量模块的电路的第六集成芯片的第二引脚及接地。
7.根据权利要求1中所述的一种螺栓预紧力传感器检测电路，其特征在于，在微处理模块的电路中，第四集成芯片的第八引脚连接超...
【专利技术属性】
技术研发人员：李利波，饶安邦，
申请(专利权)人：深圳市森瑟科技发展有限公司，
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。