一种螺栓紧固轴向拉应力检测标定方法及装置制造方法及图纸

一种螺栓紧固轴向拉应力检测标定方法，用于对超声检测装置进行标定，包括：控制电机驱动所述螺栓转动；控制扭矩传感器获取所述螺栓受到轴向拉应力时，与所述螺栓螺纹连接的螺母的扭转力矩；根据所述扭转力矩获得所述螺栓受到的轴向拉应力的第一拉应力值；根据所述第一拉应力值对超声检测装置进行标定。由上，通过电机驱动螺栓转动，从而使螺母产生扭转力矩，使螺栓产生轴向拉应力。由此，可以避免手动加载扭转力矩对检测轴向拉应力精度造成的影响，提高根据扭转力矩获得的第一拉应力值的精度，进而提高根据第一拉应力值对超声检测装置进行标定的精度。行标定的精度。行标定的精度。

【技术实现步骤摘要】
一种螺栓紧固轴向拉应力检测标定方法及装置


[0001]本专利技术涉及超声检测设备
，特别是指一种螺栓紧固轴向拉应力检测标定方法及装置。

技术介绍

[0002]随着国内外超声检测材料中残余应力的技术不断发展，超声体波法测量应力技术逐步成为无损检测中的重要方法之一。材料中超声体波波速与应力状态的关系能够对材料中的应力进行表征。相比于其他的X射线法、中子衍射法等无损检测方法，超声检测方法能够普遍量化地运用于各种场景，并且具有更强的渗透力。
[0003]螺栓在机械结构中承担的重要紧固联接作用，绝大多数螺栓在装配时都需要进行紧固。预紧力可以防止联接件受载荷后出现缝隙或发生相对滑移，以增加联接的紧密性。但是由于紧固力的存在，螺栓服役过程中持续存在轴向拉应力。运用超声法进行螺栓紧固轴向应力的检测时，对超声系统的检测性能的评估和检测系数的校准，对超声系统对螺栓应力的标定更有实用的价值和重要的意义。
[0004]文献检索发现，目前螺栓轴向拉应力超声检测和超声应力检测系统的标定和校准，局限于体积大的拉伸机进行应力模拟，扭转力矩模拟螺栓工程应用时受力情况的方法及装置较少，并在加载螺栓轴向应力时需要用扳手进行加载，可能出现加载力不准确和预紧力未知的情况发生。
[0005]有鉴于此，亟需一种螺栓紧固轴向拉应力检测标定方法及装置，可以提高超声波检测螺栓紧固轴向拉应力的准确性。

技术实现思路

[0006]本申请提供一种螺栓紧固轴向拉应力检测标定方法及装置，可以提高超声波检测螺栓紧固轴向拉应力的准确性。
[0007]本申请第一方面提供一种螺栓紧固轴向拉应力检测标定方法，用于对超声检测装置进行标定，包括：控制电机驱动所述螺栓转动；控制扭矩传感器获取所述螺栓受到轴向拉应力时，与所述螺栓螺纹连接的螺母的扭转力矩；根据所述扭转力矩获得所述螺栓受到的轴向拉应力的第一拉应力值；根据所述第一拉应力值对超声检测装置进行标定。
[0008]由上，通过电机驱动螺栓转动，从而使螺母产生扭转力矩，使螺栓产生轴向拉应力。由此，可以避免手动加载扭转力矩对检测轴向拉应力精度造成的影响，提高根据扭转力矩获得的第一拉应力值的精度，进而提高根据第一拉应力值对超声检测装置进行标定的精度。
[0009]作为第一方面的一种可能的实现方式，控制超声探头收发器获取所述螺栓受到轴向拉应力时，与没有受到轴向拉应力时超声波在所述螺栓中传播的时间信息；所述根据所述第一拉应力值对超声检测装置进行标定，具体为：根据所述第一拉应力值与所述时间信息获得第一超声应力系数；控制所述超声检测装置保存所述第一超声应力系数。
[0010]由上，根据第一拉应力值获得第一超声应力系数，通过控制超声检测装置保存改第一超声应力系数，实现对超声检测装置的标定。由此，超声检测装置可以根据第一超声应力系数对螺栓紧固轴向拉应力进行检测。
[0011]作为第一方面的一种可能的实现方式，所述控制所述超声检测装置保存所述第一超声应力系数，具体为：所述控制所述超声检测装置以所述第一超声应力系数覆盖所述超声检测装置中存储的第二超声应力系数。
[0012]由上，通过控制超声检测装置以第一超声应力系数覆盖存储的第二超声应力系数，从而可以实现对超声检测装置的校准。从而可以避免超声检测装置使用第二超声应力系数获得螺栓紧固轴向拉应力时产生的误差，进而提高了超声检测装置的检测精度。
[0013]本申请第二方面提供一种螺栓紧固轴向拉应力检测校准装置，用于检测螺栓与螺母在紧固状态下的轴向拉应力，包括：支架；扭矩传感器，所述扭矩传感器沿轴线安装在所述支架上；第一夹具，所述第一夹具沿所述轴线安装在所述扭矩传感器上，所述第一夹具中沿所述轴线设置有第一空间，所述第一空间沿所述轴线在所述第一夹具上与所述扭矩传感器相背一侧形成有第一开口，所述第一空间的形状与所述螺母相适配，所述第一空间还用于容纳超声检测装置的超声探头收发器，所述超声探头收发器与所述螺杆的端部耦合；第二夹具，所述第二夹具沿所述轴线安装在所述支架上，位于与所述第一开口相对一侧位置，所述第二夹具中沿所述轴线设置有第二空间，所述第二空间沿所述轴线在所述第二夹具上与所述第一开口相对一侧形成有第二开口，所述第二空间的形状与所述螺栓的头部相适配；电机，所述电机与所述第二夹具传动连接，驱动所述第二夹具以所述轴线为轴心转动；套筒，所述套筒具有安装孔，所述螺栓的螺杆穿过所述安装孔后可与所述螺母螺纹连接。
[0014]由上，可以在螺栓的螺杆穿过紧固孔与螺母连接后，使螺母置于第一空间内，使螺栓的头部置于第二空间内。通过电机驱动第二夹具转动，从而使螺母产生扭转力矩，使螺栓产生轴向的拉应力。由此，可以避免手动加载扭转力矩对检测精度造成的影响。
[0015]另外，通过扭矩传感器可以检测螺母的扭转力矩，根据扭转力矩可以获得螺栓受到的拉应力的第一拉应力值。通过超声探头收发器可以获得螺栓受到拉应力时与没有受到拉应力时，超声波传播的时间信息，根据时间信息与第一拉应力值可以获得该螺栓的第一超声应力系数。由此，通过使超声检测装置保存该第一超声应力系数，实现对超声检测装置的标定，使超声检测装置可以根据第一超声应力系数与时间信息实现对螺栓紧固轴向拉应力的检测。或者，通过使超声检测装置保存该第一超声应力系数，以覆盖超声检测装置存储的第二超声应力系数，实现对超声检测装置的校准，使超声检测装置可以根据第一超声应力系数与时间信息实现对螺栓紧固轴向拉应力的检测，以提高超声应力检测装置的检测精度。
[0016]作为第二方面的一种可能的实现方式，所述扭矩传感器上与所述第一夹具相背一侧沿所述轴线设置有连接杆，所述连接杆与所述支架沿所述轴线滑动连接。
[0017]由上，由于连接杆与支架沿轴线滑动连接，因此可以对第一夹具的位置进行调节，进而可以对第一夹具与第二夹具之间的距离进行调节。由此，可以方便地对螺栓与螺母进行安装及拆卸，同时还可以使本申请的螺栓紧固轴向拉应力检测校准装置适用于不同长度的螺栓，从而提高了适用范围。
[0018]作为第二方面的一种可能的实现方式，所述支架上设置有第一连接孔，所述连接
杆上与所述第一连接孔相对应的位置设置有第二连接孔，所述第一连接孔与所述第二连接孔通过插入销连接。
[0019]由上，连接杆与支架之间可以通过在第一连接孔与第二连接孔中插入销实现连接，从而可以方便地对连接杆进行固定。
[0020]作为第二方面的一种可能的实现方式，所述第二连接孔为沿所述轴线设置的多个。
[0021]由上，通过沿轴线设置多个第二连接孔，从而可以在不同的位置对连接杆进行固定，由此可以使第一夹具与第二夹具在不同的距离上实现固定，从而适用于不同长度的螺栓。
[0022]作为第二方面的一种可能的实现方式，所述第一空间内表面与所述螺母之间涂覆有润滑剂。
[0023]由上，可以减少螺母与第一空间内表面之间的摩擦力，从而可以减少摩擦力对检测精度的影响。
[0024]作为第二方面的一种可能的实现方式，所述第一空间在所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种螺栓紧固轴向拉应力检测标定方法，用于对超声检测装置进行标定，其特征在于，包括：控制电机驱动所述螺栓转动；控制扭矩传感器获取所述螺栓受到轴向拉应力时，与所述螺栓螺纹连接的螺母的扭转力矩；根据所述扭转力矩获得所述螺栓受到的轴向拉应力的第一拉应力值；根据所述第一拉应力值对超声检测装置进行标定。2.根据权利要求1所述的螺栓紧固轴向拉应力检测标定方法，其特征在于，控制超声探头收发器获取所述螺栓受到轴向拉应力时，与没有受到轴向拉应力时超声波在所述螺栓中传播的时间信息；所述根据所述第一拉应力值对超声检测装置进行标定，具体为：根据所述第一拉应力值与所述时间信息获得第一超声应力系数；控制所述超声检测装置保存所述第一超声应力系数。3.根据权利要求2所述的螺栓紧固轴向拉应力检测标定方法，其特征在于，所述控制所述超声检测装置保存所述第一超声应力系数，具体为：所述控制所述超声检测装置以所述第一超声应力系数覆盖所述超声检测装置中存储的第二超声应力系数。4.根据权利要求1
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3中任一项所述的螺栓紧固轴向拉应力检测校准方法，其特征在于，所述电机根据所述扭转力矩驱动所述螺栓转动。5.一种螺栓紧固轴向拉应力检测标定装置，用于检测螺栓与螺母在紧固状态下的轴向拉应力，其特征在于，包括：支架；扭矩传感器，所述扭矩传感器沿轴线安装在所述支架上；第一夹具，所述第一夹具沿所述轴线安装在所述扭矩传感器上，所述第一夹具中沿所述轴线设置有第一空间，所述第一空间沿所述轴线在所述第一夹具上与所述扭矩传感器相背一侧形成有第一开口，所述第一空...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘勤学，于昊申，栗双怡，徐春广，周笑游，张云淼，李双阳，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：