[发明专利]一种双头螺柱受力的在线监测装置与方法

说明书

本发明公开一种双头螺柱受力的在线监测装置与方法，光纤传感器安装在双头螺柱中间的盲孔中，将双头螺柱的受力转化为光波长变化，分光器将解调仪发送的激光分配给每个光纤传感器，同时将每个光纤传感器光波长变化传送给解调仪。解调仪将光纤传感器光波长变化进行解调，并转化为模拟信号，然后转化成数字信号，将数字信号发送给现地服务器，现地服务器根据光纤传感器标定的受力与光波长变化的关系，将解调仪的数字信号转化为双头螺柱的受力数据，并存入数据库中。远程客户端实时读取服务器中的数据，判断双头螺柱的受力状态，实时监控螺柱受力。本发明采用全光测量传输，不受电磁信号干扰，可实时在线监测螺柱受力，提高水电厂运行设备的安全性。

技术领域

本发明涉及数据监测技术领域，尤其涉及一种双头螺柱受力的在线监测装置与方法。

背景技术

应用于水电厂设备的螺柱连接，其工作环境往往复杂且恶劣，尤其用于连接大部件的螺柱在交变载荷及环境应力的重复作用下，会产生疲劳，甚至出现裂纹，裂纹的持续扩展会导致螺柱出现断裂的情况，从而对螺柱连接的部件乃至整个机械装置带来严重的安全风险。

现阶段，可以利用呈环柱体的弹性垫圈的变形来判断螺母与螺栓的紧固状态，通过粘贴在弹性垫圈上的测试应变片的变形来测量螺母与螺栓之间的紧固力。在拧紧螺栓的过程中，按照预置的拧紧圈数间隔读取并记录测试应变片测得的信号数据，建立拧紧圈数和信号数据值之间的关系，直至螺栓被完全拧紧。当测试应变片测得的信号数据小于预设的阈值时，则认为螺母的紧固状态出现了问题。

采用该方法存在以下缺点：弹性垫圈传感器高度较高，直径较大，不适合在已有结构上加装。且很多结构根本无法加装，使用场合受到极大限制。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种双头螺柱受力的在线监测装置与方法。

为了实现上述目的，本公开提供一种双头螺柱受力的在线监测装置，包括：

光纤传感器；双头螺柱上径向设置有盲孔，光纤传感器安装于盲孔内；

用于发送给光纤传感器激光；将光纤传感器波长变化转化成模拟信号、再将模拟信号转化成数字信号的解调仪；

用于分配激光给光纤传感器、用于将光纤传感器光波长的变化传送给解调仪的分光器；

光纤传感器与解调仪之间通过分光器信号连接；

现地服务器；现地服务器建设有光纤传感器受力与光波长变化的关系模型，接收数字信号的现地服务器与解调仪信号连接；

远程客户端；远程客户端与现地服务器信号连接。

还提供一种双头螺柱受力的在线监测方法，应用于上述的在线监测装置，包括以下内容：

光纤传感器安装于双头螺柱径向设置的盲孔内，并将双头螺柱的受力转化为光波长的变化；

分光器将解调仪发送过来的激光分配给每个光纤传感器，同时将每个光纤传感器光波长的变化传送给解调仪；

解调仪将光纤传感器光波长变化进行解调，并转化为模拟信号，然后转化成数字信号，将数字信号发送给现地服务器；

现地服务器根据建立的光纤传感器受力与光波长变化的关系模型，将解调仪的数字信号转化为双头螺柱的受力数据，并存入数据库中；

远程客户端实时读取服务器中的数据，判断双头螺柱的受力状态。

本发明的有益效果在于：

本发明采用全光测量传输，不受电磁信号干扰，可实时在线监测螺柱受力，提高水电厂运行设备的安全。

附图说明