[实用新型]一种能够监测剪力大小和方向的智能螺栓传感器

说明书

本实用新型公开了一种能够监测剪力大小和方向的智能螺栓传感器，包括：螺栓本体、固定座及光纤光栅传感器；所述螺栓本体上沿轴向方向上开设有三个固定孔，三个所述固定孔以所述螺栓本体轴心为中心呈等边三角形分布，所述螺栓本体上开设有安装孔，所述固定座通过所述安装孔与所述螺栓本体相连接，所述固定座上与所述固定孔相匹配处开设有连接孔；本实用新型采用光纤光栅传感器，利用光纤传感器监测螺栓剪切面的应变，通过标定试验确定螺栓受剪切力大小和方向，对螺栓在实际使用中所受剪切力大小和方向进行准确监测。

技术领域

本实用新型涉及医疗技术领域，具体为一种能够监测剪力大小和方向的智能螺栓传感器。

背景技术

螺栓连接结构具有结构简单、拆卸方便和成本低廉等一系列优点，广泛应用于各类机械结构中。在实际工程中，飞机和汽车上某些部位的螺栓为承受剪力的。在产品设计时，螺栓选型通常以理论计算或仿真方式，导致实际使用时一些螺栓发生弯曲变形或被剪断。并且同一构件存在多颗螺栓时，理论计算认为每颗螺栓受力大小相等，方向相同，但由于构件加工精度和装配的影响，实际使用中不同螺栓受力大小和方向不尽相同。因此对某些关键部位螺栓进行载荷监测具有重大意义。但目前关于螺栓载荷监测的技术主要是针对轴向载荷，对剪切载荷的大小和方向监测技术很少。

实用新型内容

针对现有技术的不足，公开了一种能够监测剪力大小和方向的智能螺栓传感器，包括：螺栓本体、固定座及光纤光栅传感器；

所述螺栓本体上沿轴向方向上开设有三个固定孔，三个所述固定孔以所述螺栓本体轴心为中心呈等边三角形分布，所述螺栓本体上开设有安装孔，所述固定座通过所述安装孔与所述螺栓本体相连接，所述固定座上与所述固定孔相匹配处开设有连接孔，所述光纤光栅传感器通过所述连接孔设置于所述固定孔内。

优选的，相邻所述固定孔圆心与所述螺栓本体轴线线夹角为120°。

优选的，所述光纤光栅传感器与所述固定孔侧壁面之间设置有黏贴层，用于对所述光纤光栅进行固定。

优选的，所述黏贴层为环氧树脂胶粘剂。

优选的，还包括：标定工装上及标定工装下；

所述标定工装上与所述标定工装下之间通过所述螺栓本体进行连接。

优选的，所述标定工装上且位于所述螺栓本体周向外侧设置有若干标注线，所述标注线之间的夹角为30°。

本实用新型具有以下有益效果：本装置采用光纤光栅传感器，利用光纤传感器监测螺栓剪切面的应变，通过标定试验确定螺栓受剪切力大小和方向，对螺栓在实际使用中所受剪切力大小和方向进行准确监测。

附图说明

图1为本实用新型能够监测剪力大小和方向的智能螺栓传感器的主视剖视结构示意图；

图2为本实用新型能够监测剪力大小和方向的智能螺栓传感器的侧视结构示意图；

图3为本实用新型能够监测剪力大小和方向的安装后的结构示意图。

附图标识：

1、螺栓本体；2、固定座；3、光纤光栅传感器；4、黏贴层；5、标定工装上；6、标定工装下；7、标注线。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

根据附图1-3所示本实用新型具体实施例提供一种能够监测剪力大小和方向的智能螺栓传感器，包括：螺栓本体1、固定座2及光纤光栅传感器3；