一种可重复拆装的无线智能螺栓载荷传感器制造技术

一种可重复拆装的无线智能螺栓载荷传感器，由螺栓本体、探针、固定座、调节螺塞、敏感元件、防护壳体以及无线采集模块等部件组成。螺栓本体中心加工有小直径盲孔，固定座拧在螺栓本体的盲孔端部，敏感元件放置在固定座中，探针放置在螺栓本体盲孔中，一端顶在盲孔底部，别一端穿过固定座的小孔顶在敏感元件上，调节螺塞放置在固定座内部，既用于封堵敏感元件，又用于调节探针的松紧程度，无线采集模块安装在调节螺塞的外端，防护壳体拧在固定座的外侧，用于保护敏感元件和无线采集模块。

【技术实现步骤摘要】
一种可重复拆装的无线智能螺栓载荷传感器
本专利技术涉及一种能够实时连续检测螺栓载荷大小的传感器，尤其是一种可重复拆装使用的无线智能螺栓传感器。
技术介绍
螺栓预紧力载荷是螺栓连接结构的重要工作参数，现有检测方法主要有转角监测法、扭矩检测法、超声波检测法、振动模态检测法、压力垫圈传感器以及智能螺栓传感器等方法，其中与本专利技术相关的是使用智能螺栓传感器的方法。现有的智能螺栓传感器可分为两类：一类是应变式智能螺栓传感器，以微型应变计为敏感元件，应变计埋于螺栓内部，通过胶粘剂固定，但受限于应变计尺寸，螺栓开孔大，强度损失较大，不适用于小直径和高承载螺栓，配套的数据采集设备为通用电子应变仪装置，其特点是测量精度高、使用成本较低、易实现无线采集，通常应用于小规模或临时性的试验检测领域。另一类是光纤式智能螺栓传感器，以光纤为敏感元件，光纤埋于螺栓内部，通过胶粘剂固定或通孔锁定，特点是尺寸小、精度高、强度损失小，特别适合小直径螺栓检测，配套的数据采集设备为专用光纤解调装置，由于专用光纤解调设备较为复杂、成本高、功耗大、无线采集困难，目前还难以大规模应用，通常只适用于高端试验检测等领域。上述现有智能螺栓的共同特点均是敏感元件埋于螺栓内部，并通过胶粘剂固定。由于采用了胶粘工艺，对螺栓内部安装孔的表面清洁度要求较高，但因为安装孔的直径很小，孔壁清洁非常困难，同时注胶也较为不易，胶粘质量难以保证，最重要的是敏感元件只能一次性胶粘安装，由于无法重复拆装使用，故成品率普遍不高。此外，尽管光纤式智能螺栓已经可以实现重复拆装使用，但限于光纤解调装置的成本和尺寸，目前还无法实现低成本无线采集。
技术实现思路
为了克服现有智能螺栓传感器无法重复拆装、成品率低以及使用成本较高等缺点。本专利技术提供一种可重复拆装且易于实现无线采集的智能螺栓传感器，该传感器的敏感元件安装在螺栓外部，可以方便的重复拆装使用，由于不需要胶粘固定，因此对螺栓内孔表面的清洁度要求不高；采用电应变计作为敏感元件，可以方便加装无线物联网模块，实现无线数据采集。本专利技术所述智能螺栓传感器，具有尺寸小、精度高、功耗低、可重复拆装和易于无线采集等特点，特别适用于电力、机械、交通、能源等大规模低成本智能物联网领域以及车轮、发动机等旋转部件的螺栓载荷实时在线检测与监测领域。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可重复拆装的智能螺栓载荷传感器，由螺栓本体、探针、固定座、调节螺塞、敏感元件、防护壳体以及无线采集模块等部件组成。螺栓本体中心加工有小直径盲孔，固定座拧在螺栓本体的盲孔端部，敏感元件放置在固定座中，探针放置在螺栓本体盲孔中，一端顶在盲孔底部，别一端穿过固定座的小孔顶在敏感元件上，调节螺塞放置在固定座内部，既用于封堵敏感元件，又用于调节探针的松紧程度，无线采集模块安装在调节螺塞的外端，防护壳体拧在固定座的外侧，用于保护敏感元件和无线采集模块。上述智能螺栓载荷传感器安装完成后，当螺栓预紧力载荷发生变化时，探针的松紧程度也会发生改变，通过探针的传递，敏感元件能够感知这种松紧变化，进而实现检测螺栓载荷变化的目的。本专利技术的有益效果是，敏感元件放置于螺栓外部，通过活动探针传递载荷，无需使用胶粘剂固定，故对螺栓本体的内孔表面清洁度要求不高，传感器方便重复拆装使用，既能提高制作成品率，又可以降低使用成本，传感器整体结构紧凑，尺寸小巧，可内置无线采集模块，适用于大规模无线物联网领域。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1、图2是本专利技术的结构示意图。图3、图4是本专利技术的第一个实施例的示意图。图5、图6是本专利技术的第二个实施例的示意图。在图1、图2中：101探针，102固定座，103敏感元件，104调节螺塞，105防护壳体，106无线模块。具体实施方式在图3、图4所示的第一个实施例中，螺栓本体（122）中心加工有小直径盲孔，无线智能螺栓载荷传感器（121）安装在螺栓本体（122）的一端，通过无线通讯方式将监测数据传输给无线数据采集器（123）。其中：无线智能螺栓载荷传感器（121）的结构细节如图1所示，探针（101）放置在螺栓本体（122）的盲孔中，一端顶在盲孔底部，别一端穿过固定座（102）的小孔顶在敏感元件（103）上，调节螺塞（104）放置在固定座（102）内部，既用于封堵敏感元件（103），又用于调节探针（101）的松紧程度，无线采集模块（105）安装在调节螺塞（104）的外端，防护壳体（105）拧在固定座（102）的外侧，用于保护敏感元件（103）和无线采集模块（106）。在图4所示典型应用场景中，数个无线智能螺栓载荷传感器（131）以无线组网方式安装在监测结构（132）上，无线数据采集器（133）放置于远处。在图5、图6所示的第二个实施例中，螺栓本体（122）中心加工有小直径盲孔，智能螺栓载荷传感器（221）安装在螺栓本体（122）的一端，通过引线（223）将监测数据传输给无线数据采集器（224）。其中：智能螺栓载荷传感器（221）的结构细节如图2所示，探针（101）放置在螺栓本体（122）的盲孔中，一端顶在盲孔底部，别一端穿过固定座（102）的小孔顶在敏感元件（103）上，调节螺塞（104）放置在固定座（102）内部，既用于封堵敏感元件（103），又用于调节探针（101）的松紧程度，防护壳体（105）拧在固定座（102）的外侧，用于保护敏感元件（103），智能螺栓传感器（221）内部不安装无线采集模块，而是将无线传输模块外置在数据采集器（224）中，监测数据先通过引线（223）传递到数据采集器（224），再通过数据采集器（224）的无线传输模块发送到用户终端。在图6所示典型应用场景中，数个智能螺栓载荷传感器（231）安装在监测结构（232）上，通过引线（233）以短距有线组网方式连接到无线数据采集器（234），无线数据采集器（234）放置于被测结构附近。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可重复拆装的无线智能螺栓载荷传感器，由螺栓本体、探针、固定座、调节螺塞、敏感元件、防护壳体以及无线采集模块部件组成，其特征是：敏感元件放置于螺栓外部的固定座中，探针放置于螺栓本体的盲孔内，探针与敏感元件通过顶压方式接触，不使用胶粘剂固定，敏感元件一端安装有调节螺塞，无线采集模块放置在调节螺塞外侧的防护壳体内。/n

【技术特征摘要】
1.一种可重复拆装的无线智能螺栓载荷传感器，由螺栓本体、探针、固定座、调节螺塞、敏感元件、防护壳体以及无线采集模块部件组成，其特征是：敏感元件放置于螺栓外部的固定座中，探针放置于螺栓本体的盲孔内，探针与敏感元件通过顶压方式接触，不使用胶粘剂固定，敏感元件一端安装有调节螺塞...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：王健志，
类型：新型
国别省市：辽宁;21