[发明专利]一种紧固件

说明书

本发明涉及一种紧固件，包括实现其紧固功能或辅助实现紧固功能的本体，还包括设置在所述本体上、感知该紧固件在固定物体时产生的微小形变导致的应力，将该应力转换为相应的电信号并与表示该紧固件自身身份的身份信息一起形成状态数据发送的状态检测单元。实施本发明的一种紧固件，具有以下有益效果：其能够实现自动检测、能够得到具体的、系统的数据。

技术领域

本发明涉及物联网领域，更具体地说，涉及一种紧固件。

背景技术

现代工业、建筑领域传统中使用了大量的紧固件来实现部件与部件间的连接作用。这些紧固件除了与连接主体一起承担主体的基本功能之外，还必须承担来自温度、紫外线、震动、环境腐蚀、载荷、交变应力、抗剪切、抗扭转等各种考验。由于紧固件往往位居最为关键的关节点位置，这些因素对紧固件影响之严酷，甚至远远超过对建筑主要部件的考验程度。因此，为避免紧固件失效引发的工程事故，需要对紧固件的工作状态进行定期检查，例如在轨道交通领域，就需要维护人员定期对固定铁轨的扣件进行巡视检查和紧固。这种人工巡检方式要消耗大量的人力，效率低，需要安排相应的维护天窗作业点，限制了铁路吞吐运力的提升空间，且人工巡检还存在错检、漏检，海量数据无法记录、追溯等问题。现在也有一些自动化的视频检测技术，对紧固件的形态有无、缺失进行判别，间接反映紧固件的工作状态。该方法只有好和坏或有和无两种结论，该方法无法对紧固件的应力渐变过程、失效过程进行跟踪掌握，不能进行事前纠正。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述需要人力检测、缺乏量化的、系统的数据的缺陷，提供一种能够实现自动检测、能够得到具体的、系统的数据的一种紧固件。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种紧固件，包括实现其紧固功能或辅助实现紧固功能的本体，还包括设置在所述本体上、感知该紧固件在固定物体时产生的微小形变导致的应力，将该应力转换为相应的电信号并与表示该紧固件自身身份的身份信息一起形成状态数据发送的状态检测单元。

更进一步地，所述状态检测单元包括用于检测所述应力的应力信号产生模块、对所述应力信号进行采样的采样模块和接收所述采样信号并将其形成状态数据发送出去的数据处理模块，所述数据处理模块还为上述的模块提供电源。

更进一步地，所述数据处理单元包括无源RFID标签，其通过天线接收外部的激励信号并将所述激励信号转换为电源电压，为其自身和其他模块供电。

更进一步地，所述应力信号产生模块包括应力片和放大所述应力片输出的电信号的信号放大模块；所述应力片感知其所在位置发生的微小形变，产生或使得施加在其上的电压发生变化，从而得到输出的电信号。

更进一步地，所述应力片设置在所述紧固件的一个受力平面上，并粘贴在该受力平面。

更进一步地，所述紧固件包括螺钉，所述状态检测单元设置在所述螺钉的头部。

更进一步地，所述螺钉头部的中心位置设置有一凹陷的沉孔，所述沉孔底部为一光滑平面，所述应变片粘贴在所述平面上。

更进一步地，所述状态检测单元的其他模块设置在所述沉孔中，所述无源RFID标签的天线设置在与所述螺钉头部表面平齐的位置，并用环氧树脂灌封固定处所述天线表面外的其他位置。

更进一步地，所述紧固件包括用于辅助紧固件固定的垫圈，所述应力片设置在所述垫圈一面的环状表面上，并通过设置在所述垫圈侧面的凹槽，由线缆与设置在所述垫圈一侧的状态检测单元的其他模块连接。

更进一步地，所述垫圈侧壁的一面设置有附耳腔，所述状态检测单元的其他模块设置在所述附耳腔中。