[发明专利]螺栓预紧力检测方法及装置

说明书

本发明提供一种螺栓预紧力检测方法及装置，方法包括：获取螺栓因被敲击产生的振动信号；从信号样本数据库获取与振动信号对应的预紧力，其中，信号样本数据库包括螺栓受敲击产生的样本振动信号和对应的样本预紧力。本发明的技术方案，在使用较少成本投入的情况下，能够快捷有效地检测出螺栓的预紧力。

技术领域

本发明涉及机械状态检测及维护技术领域，尤其涉及一种螺栓预紧力检测方法及装置。

背景技术

高强螺栓是大型钢结构工程(例如风力发电机组、铁塔等)的主要连接件，其安装质量对产品的质量极为重要。高强螺栓出现松动或断裂情况会使其紧固作用失效，而松动现象是高强螺栓的常见问题，因此，一定要及时检测出高强螺栓出现松动，并加以紧固或更换。

目前，对螺栓是否出现松动的检测方法主要有两种：

第一种是在螺栓预紧后进行涂敷防松标记，通过观察防松标记或是提取螺栓的照片，可以判断螺栓是否出现松动，但是该方法检测范围和灵敏度都不佳，无法检测出螺栓出现轻微松动、螺栓头未发生转动而预紧力改变的情况。

第二种是在螺栓或是螺栓周围加装测力传感器或位置传感器，测量螺栓的预紧力是否发生变化或螺栓与螺母的旋转，来确定螺栓是否出现松动，这种方法测量精确，但是成本较高，不易普及。

为保证设备工作的安全性和可靠性，工作人员会对设备进行定期巡检。在定期巡检时，工作人员会采用观察防松标记和利用预紧扳手等设备重复拧紧螺栓的方法确认螺栓的预紧是否符合规定。但是，观察防松标记存在主观误差，且不易发现螺栓的轻微松动，可靠性不高；重复拧紧是使用力矩扳手、液压扳手或螺栓拉伸器对螺栓进行复拧，相当于重复的螺栓预紧工作，需要人力投入较大，而且还可能会造成对螺栓的损坏。

总之，现有的螺栓松动检测方法有施工成本高、检测效率低的问题。

发明内容

本发明的实施例提供一种螺栓预紧力检测方法及装置，以解决现有的螺栓防松方法检测效果不好的问题。

为达到上述目的，本发明的实施例提供一种螺栓预紧力检测方法，包括：获取螺栓因被敲击产生的振动信号；从信号样本数据库获取与振动信号对应的预紧力，其中，信号样本数据库包括螺栓受敲击产生的样本振动信号和对应的样本预紧力。

进一步地，从信号样本数据库获取与振动信号对应的预紧力的步骤包括如下步骤：从振动信号提取信号特征；将提取到的信号特征与信号样本数据库中的样本振动信号的信号特征比对，并获取信号特征与提取的信号特征相似或相等的样本振动信号，进而获取与其对应的样本预紧力。

进一步地，信号特征包括振动信号的频谱的N个波峰的幅值和波峰对应频率。

进一步地，信号样本数据库还包括与样本预紧力的数据相应的螺栓参数数据，从信号样本数据库获取与振动信号对应的预紧力的数据的处理包括：从信号样本数据库获取与螺栓的螺栓参数数据相同的数据记录；从数据记录中获取与振动信号对应的预紧力。

进一步地，螺栓参数数据包括螺栓型号数据和/或安装位置数据。

进一步地，在获取螺栓因被敲击产生的振动信号的步骤之前还包括步骤：监测螺栓并采集信号；获取采集的信号的特征参数，根据特征参数从采集的信号中提取出振动信号；特征参数包括振动幅度。

根据本发明的另一方面，本发明的实施例提供一种螺栓预紧力检测装置，包括：振动信号传感器，用于采集螺栓的信号；信号处理模块，与振动信号传感器相连，用于接收并处理采集的信号，以获得螺栓因被敲击产生的振动信号，并从信号样本数据库获取与振动信号对应的预紧力；指示模块，与信号处理模块相连，用于指示检测出的螺栓的预紧力。