[发明专利]一种高强螺栓轴力检测系统

权利要求书

1.一种高强螺栓轴力检测系统，包括待检测的高强度螺栓（1），其特征在于，所述高强度螺栓（1）中设有预紧的电阻材料（3），所述电阻材料（3）随高强度螺栓（1）拧紧过程一起被拉长，使得电阻材料（3）的阻值发生变化，所述电阻材料（3）的两端通过导线或无线数据传输方式连接至数据采集器（4），用于采集电阻材料（3）的电阻数据，所述数据采集器（4）连接处理器（5），用于将采集的电阻数据传输至处理器（5）中，并由处理器（5）计算得到高强度螺栓（1）的轴力。

2.根据权利要求1所述的高强螺栓轴力检测系统，其特征在于，所述高强度螺栓（1）中设有贯穿其轴线的内孔道，所述内孔道的两端开口处为锥形孔并且分别位于高强度螺栓（1）的螺帽段头部和螺纹段尾部，所述内孔道两端的锥形孔分别与环状楔形夹片（2）相匹配，所述内孔道的中段为等直圆孔，用于穿入电阻材料（3），所述环状楔形夹片（2）在内孔道的两端将电阻材料（3）预张拉固定，使得电阻材料（3）在高强度螺栓（1）的内孔道中始终保持张紧状态。

3.根据权利要求2所述的高强螺栓轴力检测系统，其特征在于，所述环状楔形夹片（2）由若干个瓣形结构拼接而成，所述瓣形结构拼接的中心处形成有通孔，便于夹紧电阻材料（3）。

4.根据权利要求2所述的高强螺栓轴力检测系统，其特征在于，所述电阻材料（3）为铜丝。

5.根据权利要求3所述的高强螺栓轴力检测系统，其特征在于，每个所述环状楔形夹片（2）由两个瓣形结构拼接而成。

6.一种采用权利要求1-5任一项所述的高强螺栓轴力检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤1）将待检测的高强度螺栓（1），在其螺帽段头部和螺纹段尾部沿着螺栓轴线加工出锥形孔，再次沿着轴线加工贯穿螺栓的等直圆孔，形成内孔道；

步骤2）取铜丝穿过高强度螺栓（1）的内孔道，并拉紧铜丝；

步骤3）用环状楔形夹片（2）插入锥形孔，夹紧铜丝；

步骤4）将铜丝与数据采集器（4）相连，再将数据采集器（4）与处理器（5）相连，计算高强度螺栓（1）的轴力。

7.根据权利要求6所述的高强螺栓轴力检测方法，其特征在于，所述步骤4）中，铜丝初始长度为，半径为，电阻率为，泊松比为，数据采集器（4）采集在测试过程中铜丝在拉伸过程中电阻的大小，根据铜丝泊松比公式和铜丝电阻公式，得到铜丝长度公式：

，

其中，为测量过程中铜丝半径，为测量过程中的铜丝长度，再采用公式，其中为高强度螺栓（1）的弹性模量，得到螺栓的轴力值，其中N为待检测的高强度螺栓（1）的轴力。