[实用新型]螺栓预紧力传感器及螺栓预紧力传感器系统

说明书

本实用新型涉及一种螺栓预紧力传感器及螺栓预紧力传感器系统，本螺栓预紧力传感器包括：螺栓、设置在所述螺栓内部的针型全桥应变片、与所述针型全桥应变片电性相连的惠斯通电桥；其中所述针型全桥应变片适于在螺栓受力时发生形变，即所述惠斯通电桥适于根据针型全桥应变片的形变量输出相应电压值；本实用新型通过将针型全桥应变片设置在螺栓中，当螺栓受力时针型全桥应变片产生形变，并通过惠斯通电桥产生电压输出以将受力转换为电信号，使螺栓工作时同时测量螺栓紧固力，可以随时判断正在拧紧的螺栓是否达到了设计预紧力的要求。

技术领域

本实用新型涉及一种螺栓预紧力传感器领域，尤其涉及一种螺栓预紧力传感器及螺栓预紧力传感器系统。

背景技术

在一些装备尤其是航空航天、汽车、船舶、特种设备等对安全性要求较高的行业设备，需要用螺栓做关键部位的紧固件时，必须能直接准确的监测与控制螺栓的轴向应力，以保证其工作的安全性与可靠性。

因此，亟需开发一种新的螺栓预紧力传感器及螺栓预紧力传感器系统，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种螺栓预紧力传感器及螺栓预紧力传感器系统，以解决如何直接实时准确监测螺栓的轴向应力的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种螺栓预紧力传感器，其包括：螺栓、设置在所述螺栓内部的针型全桥应变片、与所述针型全桥应变片电性相连的惠斯通电桥；其中所述针型全桥应变片适于在螺栓受力时发生形变，即所述惠斯通电桥适于根据针型全桥应变片的形变量输出相应电压值。

进一步，所述针型全桥应变片与惠斯通电桥通过引出线相连。

进一步，所述螺栓预紧力传感器还包括：设置在所述螺栓内部的橡胶座；所述引出线贯穿橡胶座。

进一步，所述螺栓预紧力传感器还包括：设置在所述螺栓内部的温度补偿器；所述温度补偿器适于减少温度变化对针型全桥应变片的影响，即所述温度补偿器通过在惠斯通电桥的反向桥臂上接入随温度变化的康铜丝补偿温度对零点的影响，并在电路输入端串联随温度升高而升高的镍电阻，以弥补温度对灵敏度的影响，并在镍电阻上并联电阻进行线性化处理。

另一方面，本实用新型提供一种螺栓预紧力传感器系统，其包括：如上述的螺栓预紧力传感器，和与所述螺栓预紧力传感器电性相连的处理器模块；所述处理器模块适于根据惠斯通电桥输出的电压值获取螺栓受力信息。

进一步，所述针型全桥应变片与惠斯通电桥通过引出线相连。

进一步，所述螺栓预紧力传感器系统还包括：设置在所述螺栓内部的橡胶座；所述引出线贯穿橡胶座。

进一步，所述螺栓预紧力传感器系统还包括：设置在所述螺栓内部的温度补偿器；所述温度补偿器适于减少温度变化对针型全桥应变片的影响。

本实用新型的有益效果是，本实用新型通过将针型全桥应变片设置在螺栓中，当螺栓受力时针型全桥应变片产生形变，并通过惠斯通电桥产生电压输出以将受力转换为电信号，使螺栓工作时同时测量螺栓紧固力，可以随时判断正在拧紧的螺栓是否达到了设计预紧力的要求。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的螺栓预紧力传感器的内部结构图；

图2是本实用新型的螺栓预紧力传感器的正视图；

图3是本实用新型的螺栓预紧力传感器的立体图；

图4是本实用新型的螺栓预紧力传感器系统的原理框图；

图5是本实用新型的惠斯通电桥的电路图。

图中：螺栓1、针型全桥应变片2、引出线3、橡胶座4、温度补偿器5。