【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及压力或预紧力监测，尤其涉及一种用于压力或预紧力监测的无源无线智能垫片。
技术介绍
1、螺栓是最常见的机械零件之一，由于其结构简单、拆卸方便，被广泛应用于各个行业，有“工业之米”的美称。螺栓承载着关键部位的连接，一旦失效，可能导致重大安全事故。其失效通常有两种情形，一是预紧力过大断裂；二是初装预紧力或交变载荷引起的预紧力不够使得螺栓松动，从而疲劳断裂。因此对重要的设施设备(如轨道、电站整机、游乐场设施、车间、大型工程设备等)的螺栓预紧力监测具有重要意义。
2、目前螺栓预紧力监测主要依赖人工排查，但因螺栓数量众多，因此检查工作量大、费时费力，且易漏检。随着科技的发展，已涌现出各类信息化巡检方式，但都存在一定局限性。如今市面上存在主流的两种预紧力监测方式，一种是通过测力螺栓进行螺栓松动监测，这种方式虽然能够保证螺栓及连接结构的服役安全，但是会破坏螺栓结构，存在影响螺栓结构强度的风险；另一种方式是超声波接触式监测，其优点是准确度高，但是其只能有线监测，且工程难度大、成本高等。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提出一种用于压力或预紧力监测的无源无线智能垫片，具有结构简单、部署方便、使用寿命长、易于维护等特点，能用无源无线的方式实现压力监测或螺栓预紧力监测。
2、本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种用于压力或预紧力监测的无源无线智能垫片，包括：
4、电容垫片，套设于待测螺栓上，且被配置为电容值随所受压力呈线性变化的
5、柔性电路，贴覆于待测螺栓的螺帽上或悬置；所述柔性电路集成有天线以及变频电路，所述变频电路包括电感元件和非线性电子元器件，所述电感元件与电容垫片连接共同组成lc并联谐振电路，通过电容垫片所受压力变化，产生不同谐振频率的谐振信号，并通过非线性电子元器件进行变频后由天线进行传输，从而实现待测螺栓压力或预紧力监测。
6、进一步地，所述lc并联谐振电路通过天线接收的输入信号激励自身工作，或通过增加超级电容及补能模块的形式激励自身工作。
7、进一步地，若所述lc并联谐振电路通过天线接收的输入信号激励自身工作，则基于所述非线性电子元器件将输入信号与lc并联谐振电路的谐振信号进行混频处理，并通过天线发射输出混频信号。
8、进一步地，所述lc并联谐振电路产生的谐振频率随电容垫片的电容值变化而变化，并遵循以下关系：
9、
10、其中，f为谐振频率，l为所述电感元件的电感值，c为所述电容垫片的容值。
11、进一步地，所述电容垫片由具有抗压性能的材料构成，在受压后具有相应的弹性形变，并且受到外界压力后电容容量随所受到压力呈线性变化。
12、进一步地，所述电容垫片由压敏电容组成，包括三层结构，中间层为绝缘材料，上下两层为金属材料，等效为平行板电容器。
13、进一步地，所述柔性电路由兼具导电性能和弯曲性能的材料构成，且结构形式包括悬置式或翻盖式。
14、进一步地，通过设置所述柔性电路的天线参数从而调节谐振信号的传输距离及传输效率。
15、进一步地，所述非线性电子元器件包括但不限于场效应管、三极管和二极管等。
16、进一步地，所述柔性电路通过天线接收外部传输的微波信号，使所述lc并联谐振电路处于谐振状态并产生谐振频率；同时，所述非线性电子元器件工作在非线性区使微波信号与谐振信号进行混频，混频后的信号通过天线发出，实现远程传输。
17、本专利技术的有益效果在于：
18、与市面上传统的螺栓监测装置相比，本专利技术可以通过微波能量激励传感装置工作，可实现远程监测实时数据，不受工程应用限制，灵活度高。且本专利技术涉及的智能垫片为无源无线器件，使用寿命长，易于维护。同时产品结构简单，部署方便，只需把传统的螺栓垫片更换为智能垫片即可完成压力或预紧力监测。同时本专利技术涉及的智能垫片可广泛用于轨道交通、桥梁隧道、机场、水利水电、核军工、农牧业等行业领域，应用前景广阔。
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1.一种用于压力或预紧力监测的无源无线智能垫片，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种用于压力或预紧力监测的无源无线智能垫片，其特征在于，所述LC并联谐振电路通过天线接收的输入信号激励自身工作，或通过增加超级电容及补能模块的形式激励自身工作。
3.根据权利要求2所述的一种用于压力或预紧力监测的无源无线智能垫片，其特征在于，若所述LC并联谐振电路通过天线接收的输入信号激励自身工作，则基于所述非线性电子元器件将输入信号与LC并联谐振电路的谐振信号进行混频处理，并通过天线发射输出混频信号。
4.根据权利要求1所述的一种用于压力或预紧力监测的无源无线智能垫片，其特征在于，所述LC并联谐振电路产生的谐振频率随电容垫片的电容值变化而变化，并遵循以下关系：
5.根据权利要求1所述的一种用于压力或预紧力监测的无源无线智能垫片，其特征在于，所述电容垫片由具有抗压性能的材料构成，在受压后具有相应的弹性形变，并且受到外界压力后电容容量随所受到压力呈线性变化。
6.根据权利要求1所述的一种用于压力或预紧力监测的无源无线智能垫片，其特征
7.根据权利要求1所述的一种用于压力或预紧力监测的无源无线智能垫片，其特征在于，所述柔性电路由兼具导电性能和弯曲性能的材料构成，且结构形式包括悬置式或翻盖式。
8.根据权利要求1所述的一种用于压力或预紧力监测的无源无线智能垫片，其特征在于，通过设置所述柔性电路的天线参数从而调节谐振信号的传输距离及传输效率。
9.根据权利要求1所述的一种用于压力或预紧力监测的无源无线智能垫片，其特征在于，所述非线性电子元器件包括但不限于场效应管、三极管和二极管等。
10.根据权利要求1所述的一种用于压力或预紧力监测的无源无线智能垫片，其特征在于，所述柔性电路通过天线接收外部传输的微波信号，使所述LC并联谐振电路处于谐振状态并产生谐振频率；同时，所述非线性电子元器件工作在非线性区使微波信号与谐振信号进行混频，混频后的信号通过天线发出，实现远程传输。
...【技术特征摘要】
1.一种用于压力或预紧力监测的无源无线智能垫片，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种用于压力或预紧力监测的无源无线智能垫片，其特征在于，所述lc并联谐振电路通过天线接收的输入信号激励自身工作，或通过增加超级电容及补能模块的形式激励自身工作。
3.根据权利要求2所述的一种用于压力或预紧力监测的无源无线智能垫片，其特征在于，若所述lc并联谐振电路通过天线接收的输入信号激励自身工作，则基于所述非线性电子元器件将输入信号与lc并联谐振电路的谐振信号进行混频处理，并通过天线发射输出混频信号。
4.根据权利要求1所述的一种用于压力或预紧力监测的无源无线智能垫片，其特征在于，所述lc并联谐振电路产生的谐振频率随电容垫片的电容值变化而变化，并遵循以下关系：
5.根据权利要求1所述的一种用于压力或预紧力监测的无源无线智能垫片，其特征在于，所述电容垫片由具有抗压性能的材料构成，在受压后具有相应的弹性形变，并且受到外界压力后电容容量随所受到压力呈线性变化。
6.根据权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵立，李立春，龚成凤，刘越，李傲文，于晨，廖勇，
申请(专利权)人：成都希盟泰克科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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