[发明专利]一种可以监测螺栓预紧力的垫圈

权利要求书

1.一种可以监测螺栓预紧力的垫圈，其特征在于：该垫圈的结构为以下两种之一：

第一种：垫圈的侧壁中间形成一个环状、中空的外凸(1)，该外凸(1)沿径向的截面呈“U”形，当垫圈受到轴向压力时，该“U”形外凸(1)的最外端处的变形较大；

第二种：在垫圈外侧壁的上部加工一个外环形槽(2)，在垫圈内侧壁的下部加工一个内环形槽(3)，当垫圈受到轴向压力时，垫圈的侧壁中间处的变形较大；

在上述垫圈的第一种结构和第一种结构中变形较大的位置制备一个应变敏感层(4)，应变敏感层(4)与垫圈绝缘，应变敏感层(4)的电阻值能够随应变发生变化，在上述垫圈的第一种结构和第二种结构的外表面上再制备三个相同的与垫圈绝缘的应变敏感层(4)，将所述四个应变敏感层(4)连接成一个惠斯通单臂电桥，测量惠斯通单臂电桥的电压；

所述应变敏感层(4)材料为金属合金，该金属合金材料的应变因子大于1.2，电阻温度系数小于200ppm/K。

2.根据权利要求1所述的可以监测螺栓预紧力的垫圈，其特征在于：垫圈的第一种结构中，垫圈外凸(1)的径向最大直径为垫圈内孔直径的1.5～3倍。

3.根据权利要求1所述的可以监测螺栓预紧力的垫圈，其特征在于：垫圈的第二种结构中，所述外环形槽(2)和内环形槽(3)的深度为垫圈侧壁厚度的1/3～2/3。

4.根据权利要求1所述的可以监测螺栓预紧力的垫圈，其特征在于：制备应变敏感层(4)的方法为表面镀膜，所述表面镀膜工艺为离子注入、电子束蒸发、离子束辅助沉积、磁控溅射、喷涂。

5.根据权利要求1所述的可以监测螺栓预紧力的垫圈，其特征在于：应变敏感层(4)的材料制备成薄膜后铺贴在垫圈的外表面上。

6.根据权利要求1所述的可以监测螺栓预紧力的垫圈，其特征在于：应变敏感层(4)与垫圈间的绝缘电阻值大于1MΩ。

7.根据权利要求1所述的可以监测螺栓预紧力的垫圈，其特征在于：应变敏感层(4)所用金属合金材料为镍硅、康铜、铂铑、钯铬、铁铬。