[发明专利]用于超声波通信的传感器单元

说明书

技术领域

本发明涉及用于超声波通信的传感器单元。具体地，本发明涉及传感器单元，所述传感器单元旨在与螺纹紧固件的端部表面物理接触，从而引起和指示螺纹紧固件中的超声波的回声，因此能够计算通过紧固件的声波传播时间并且由所述声波传播时间计算紧固件中的实际张力。

背景技术

与用于上述目的的之前的传感器布置相关的问题是难以获得传感器与螺纹紧固件的端部表面之间的完美对准。传感器与螺纹紧固件的端部表面之间的错位造成在螺纹紧固件的端部表面与传感器之间传递的声波信号失真，这依次造成通过螺纹紧固件的声波传播时间的不可靠的信息，并且因此造成紧固件中的实际张力的失真信息。

发明内容

本发明的一个目的是提供传感器单元，所述传感器单元用于引起和指示螺纹紧固件中的超声波的回声，并且通过所述传感器单元避免传感器与螺纹紧固件的端部表面之间的错位。

本发明的另一个目的是提供超声波传感器单元，所述超声波传感器单元用于引起和指示螺纹紧固件中的超声波的回声，并且包括支撑构件和传感器元件，其中传感器元件可以相对于支撑构件移动并且被布置为当与螺纹紧固件的端部表面物理接触时相对于螺纹紧固件的端部表面自对准。

本发明的又一个目的是提供超声波传感器单元，所述超声波传感器单元用于引起和指示螺纹紧固件中的超声波的回声，其中传感器单元包括支撑构件和传感器元件，所述传感器元件可以相对于支撑构件移动，以当与螺纹紧固件的端部表面物理接触时与螺纹紧固件的端部表面获得自对准，并且当与螺纹紧固件的端部表面脱离时恢复良好限定的静止位置。

本发明的其它目的和优点将通过说明书和权利要求而呈现。

附图说明

下文参考附图来描述本发明的优选实施方案。

在附图中：

图1以局部截面图的方式显示了根据本发明的传感器单元的侧视图。

图2A以更大的比例显示了图1中的传感器单元的一部分，其中传感器元件处于其静止位置。

图2B显示了与图2A相似的视图，但是传感器元件处于其活动位置。

图3显示了止推轴承布置的示意图。

具体实施方式

附图中显示的传感器单元包括管状支撑壳体10和传感器元件11，所述传感器元件11相对于支撑壳体10被可移动地支撑。支撑壳体10由前支撑套管12和后连接件13组成，其中前支撑套管12形成为具有六边形插槽部分15A，所述六边形插槽部分15A旨在收紧与螺纹紧固件的扭矩传递连接，并且后连接件13形成为具有内部正方形部分15B，所述内部正方形部分15B用于连接至扳手输出轴。因此，传感器单元旨在附接至手动操作或动力操作的扳手的输出轴，其中传感器元件11通过穿过扳手的接线而连接至未示出的操作控制单元。由于这不是本发明的一部分，将不进行更详细的描述。然而，传感器元件11连接至延伸穿过支撑套管12的接线21并且连接至连接件13中的未示出的触点。该触点旨在通过相应的接触接合在收紧扳手的输出轴上。

正如现有技术中充分记载的，用于该目的的传感器元件为压电类型并且被设置成在螺纹紧固件元件中产生和引起超声波，并且接收所述引起的声波在紧固件的对立端部处反射的回声。因此，传感器元件11能够将由操作控制单元传送的电信号转换成声波，并且反之将声波回声转换成电信号。操作控制单元(通过所述操作控制单元向传感器元件11传送产生声波的信号和从传感器元件11接收产生声波的信号)被布置成确定声波穿过紧固件元件的传输时间并且基于所确定的传输时间计算紧固件中的实际张力。

传感器元件11具有前接触表面14用于紧靠螺纹紧固件的端部表面，优选紧固件的头部，其中传感器元件11可以相对于支撑壳体10抵抗偏置弹簧16的作用在前静止位置和后活动位置之间移动。弹簧16由一堆弹簧垫圈组成，并且当在其活动位置下压缩时具有相当弱的特征从而相对于螺纹紧固件避免传感器元件11上的过重的接触压力。弹簧16在其后端部处通过管状引导构件17支撑，所述管状引导构件17安装在前支撑套管12内。