[发明专利]一种能够实时精密测量压力的双头螺栓结构

说明书

本发明公开了一种能够实时精密测量压力的双头螺栓结构，包括有测力双头螺栓、第一压力测量模块、第二压力测量模块、无线传输模块和单片机模块；测力双头螺栓包括有螺栓杆部和螺母，螺栓杆部和螺母内部开设有贯穿连通的导线通孔，螺母内开设有螺母螺纹盲孔和弹簧测力计通道；第一压力测量模块包括有垫片，垫片靠近螺母设置，螺栓杆部贯穿垫片，垫片上设置有微型力传感器阵列，第二压力测量模块包括有弹簧测力计阵列，弹簧测力计阵列设置在弹簧测力计通道中，第一压力测量模块和第二压力测量模块贴合设置。本发明与螺母配套的垫片采用微型力传感器阵列，螺母内部采用弹簧测力计阵列，通过双重测量求平均值的方法达到减少误差、精密测量的目的。

技术领域

本发明属于机械工程技术领域，具体涉及一种能够实时精密测量压力的双头螺栓结构。

背景技术

螺栓(或螺钉)组连接是现代机械工程应用及产品装配等场合最常用的连接方式之一。对于产品装配之前的预紧力测量、产品装配应用之后的相互作用力测量，采用专门的测力仪器测量不仅操作麻烦，还增加了劳动力与财务支出。

工程应用及仪器装配过程中的压力测量在当今时代已越来越常见。目前螺栓连接两装置之间的相互作用力没有直接测量方法，且螺栓不仅可以连接两装置，还能测量装置所承受的预紧力及相互之间的作用力，因此通过双头螺栓来测量其预紧力和螺栓所受连接装置之间的相互作用力能够反映出整个装置的装配质量和可靠性。特别是对一些生产机械、装配现场、桥梁、汽车和大型建筑等应用场合实时监测某一部分所受压力大小不仅直接决定仪器能否正常运行，甚至关乎人员安全。例如大型设备的安装过程中，需要安装减速机架、机械密封座等附件，就需要双头螺栓一端拧入主体，另一端通过螺母与附件固定，同时需要实时监测主体与附件之间相互作用力的大小。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够实时精密测量压力的双头螺栓结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种能够实时精密测量压力的双头螺栓结构，包括有测力双头螺栓、第一压力测量模块、第二压力测量模块、无线传输模块和单片机模块，所述第一压力测量模块和第二压力测量模块均分别设置在测力双头螺栓上，所述第一压力测量模块和第二压力测量模块均分别与无线传输模块电性连接，所述无线传输模块与单片机模块电性连接；

所述测力双头螺栓包括有螺栓杆部和螺母，所述螺母设置在螺栓杆部的一端，所述螺栓杆部和螺母内部开设有贯穿连通的导线通孔，所述螺母内开设有螺母螺纹盲孔和弹簧测力计通道，所述弹簧测力计通道环绕螺母螺纹盲孔设置，所述导线通孔贯穿螺母螺纹盲孔；

所述第一压力测量模块包括有垫片，所述垫片靠近螺母设置，所述螺栓杆部贯穿垫片，所述垫片上设置有微型力传感器阵列，所述第二压力测量模块包括有弹簧测力计阵列，所述弹簧测力计阵列设置在弹簧测力计通道中，所述第一压力测量模块和第二压力测量模块相互贴合设置；

所述无线传输模块包括有无线网关、无线节点和导线，所述导线穿过导线通孔，所述导线连接无线网关、无线节点、微型力传感器阵列和弹簧测力计阵列。

优选的，所述微型力传感器阵列由多个微型力传感器排列成三圈，包括有从里到外分别为四、八、十六个共二十八个微型力传感器。

优选的，所述微型力传感器可选用压电式或气压式力传感器。

优选的，所述第一压力测量模块还包括有第一保护垫圈和第二保护垫圈，所述第一保护垫圈和第二保护垫圈分别设置在垫片的两侧。

优选的，所述弹簧测力计阵列包括有八个竖直设置的微型弹簧测力计，每个所述微型弹簧测力计通过导线相连，并将信号传给无线网关。

优选的，所述单片机模块包括有单片机、A/D转换器、液晶显示器、数值设置按钮和报警器；

所述液晶显示器是用来显示单片机输出的压力值；