本實用新型專利技術公開了一種螺紋連接牢度檢測裝置,包括壓電陶瓷發射晶片和壓電陶瓷接受晶片,所述壓電陶瓷發射晶片與高頻信號發生裝置電連接,所述壓電陶瓷接受晶片與數據采集裝置電連接,所述數據采集裝置與信號處理及報警裝置電連接;所述壓電陶瓷發射晶片和壓電陶瓷接受晶片分別固連于通過連接螺栓連接的兩零件上,且壓電陶瓷發射晶片和壓電陶瓷接受晶片分別位于兩零件連接界面的兩側。本實用新型專利技術的螺紋連接牢度檢測裝置能方便地檢測螺紋連接的連接狀態,保證螺紋連接的可靠性。
【技術實現步驟摘要】
本技術涉及一種檢測裝置,尤其涉及一種用于螺紋連接結構連接牢度的檢測 目.0
技術介紹
螺紋連接廣泛應用于機械、化工、交通、電力、航空、土木等行業的各類設備和結構中,其一方面用于連接可拆卸部件,另一方面在很多情況下也用于傳遞零部件間的載荷,其連接狀態(表現為軸向預緊力)直接關系到整個設備或結構工作的可靠性和安全性。在實際工程應用中,由于螺栓和/或螺母與被連接零件之間以及螺紋間摩擦力的存在,很難精確控制螺紋連接的預緊力,更難以進行準確的測量,因而螺紋連接的連接狀態本身就較難控制;正常情況下,連接用的三角螺紋都具有自鎖性,在靜載荷和工作溫度變化不大時不會自動松脫,但是在沖擊、振動和變載的作用下,螺紋連接間的預緊力可能在某一瞬間消失;在高溫或溫度變化較大時,由于溫度變形差異等原因,也可能導致連接預緊力的消失,而預緊力的消失將導致螺紋連接的松脫,輕者會影響設備的正常運轉,重者會造成重大事故。因此,為了保證連接可靠,必須采取有效的防松措施,在重要的連接場合,還必須對螺紋連接結構進行實時檢測與監控,對連接的牢度與可靠性形成預警機制,確保螺紋連接的萬無一失。對于螺紋連接的預緊,通常采用扭矩扳手加以控制,但如前所述,由于螺栓和/或螺母與被連接零件之間以及螺紋間摩擦力的存在,扭矩扳手所指示的施加于連接螺紋上的扭矩值并不能真實反映連接螺紋所實際承受的擰緊扭矩,因而也就不能確定真實的螺紋連接的預緊力;對于螺紋連接的預緊力的測量,可以采用在用于連接的螺桿上安裝電阻應變片,通過測量螺桿應變進而獲得螺桿的軸向力,具有很高的測量精度,但由于螺桿安裝結構的限制,這種方式也很難實現。
技術實現思路
針對現有技術所存在的上述不足,本技術所要解決的技術問題是提供一種螺紋連接牢度檢測裝置,它能方便地檢測螺紋連接的連接狀態,保證螺紋連接的可靠性。為了解決上述技術問題,本技術的一種螺紋連接牢度檢測裝置,包括壓電陶瓷發射晶片和壓電陶瓷接受晶片,所述壓電陶瓷發射晶片與高頻信號發生裝置電連接,所述壓電陶瓷接受晶片與數據采集裝置電連接,所述數據采集裝置與信號處理及報警裝置電連接。在上述結構中,由于該裝置包括壓電陶瓷發射晶片和壓電陶瓷接受晶片,所述壓電陶瓷發射晶片與高頻信號發生裝置電連接,所述壓電陶瓷接受晶片與數據采集裝置電連接,則因為壓電陶瓷可以將機械能和電能互相轉換,故而高頻信號發生裝置可以將所產生的高頻信號傳遞給壓電陶瓷發射晶片,通過壓電陶瓷發射晶片產生脈沖聲波作用于螺紋連接結構,壓電陶瓷接受晶片接收透過螺紋連接界面的聲波信號并轉化為相應的電信號,數據采集裝置對從壓電陶瓷接受晶片傳遞來的電信號進行放大,在此過程中,從壓電陶瓷發射晶片傳遞出來的聲波傳播到壓電陶瓷接受晶片的過程也是一個能量的傳遞過程,能量在傳遞過程中必然會產生損耗,其中一部分損耗于材料內部,另一部分損耗于連接界面,當聲波到達螺紋連接界面時,僅有其中一部分波的能量可以穿過連接界面繼續傳播,對于給定裝置,消耗在材料內部的能量是一定的,穿過連接界面的波能量的多少與連接界面的接觸連接狀態有著正相關的關系,通過螺紋連接的兩個零件的連接面理論上應該是完全接觸的兩個面,但因連接表面粗糙度的存在,其實際接觸面積要小于其理論接觸面積,其實際接觸面積隨著接觸界面所受的壓力變化而變化,而該壓力取決于螺紋連接緊固力的大小。上述實際接觸面積也就反映了連接界面的接觸連接狀態,也就是說,穿過連接界面的波能量的多少與螺紋連接緊固力的大小有著正相關的關系。因此,通過對數據采集裝置所接受的從壓電陶瓷接受晶片傳遞來的電信號的分析對比,就可以確定連接界面的接觸連接狀態,從而得到螺紋連接的連接狀態。又由于所述數據采集裝置與信號處理及報警裝置電連接。則信號處理及報警裝置可以對從數據采集裝置中得到反映螺紋連接狀態的電信號進行分析對比,當所接受的電信號所反映出的波能量與理想狀態下的波能量進行對比而偏低時,說明連接界面實際接觸面積減小,螺紋連接狀態變差,螺紋連接有松動。所謂的理想狀態下的波能量為根據所給定的螺紋連接裝置中一定螺紋連接扭矩所產生預緊力下的螺紋連接界面所能傳遞的波能量,不同的螺紋連接扭矩所產生預緊力對應有不同的螺紋連接界面所能傳遞的波能量,當扭矩增達到一定程度時,螺紋連接界面之間已無變形空間后,螺紋連接界面的實際接觸面積達到最大,所能傳遞的波能量達到飽和,不再有較大變化。信號處理及報警裝置對從數據采集裝置中得到反映螺紋連接狀態的電信號所反映出的波能量與理想狀態下的波能量進行分析對比,當反映螺紋連接狀態的電信號所反映出的波能量降低到一定程度時,信號處理及報警裝置會及時發出報警信息,提醒操作人員及時處理,從而保證了螺紋連接的可靠性。本技術的一種優選實施方式,所述壓電陶瓷發射晶片和壓電陶瓷接受晶片分別固連于通過連接螺栓連接的兩零件上,且壓電陶瓷發射晶片和壓電陶瓷接受晶片分別位于兩零件連接界面的兩側。采用該實施方式,壓電陶瓷發射晶片與壓電陶瓷接受晶片固連在兩零件上,可以保證壓電陶瓷發射晶片能將聲波信號穩定可靠地傳遞到連接界面一側的零件上,壓電陶瓷接受晶片亦能從連接界面的另一側準確可靠地接受到透過連接界面所傳遞過來的聲波信號,這樣能準確反映依靠連接螺栓連接的兩零件之間的連接狀態。本技術的另一種優選實施方式,所述壓電陶瓷發射晶片和壓電陶瓷接受晶片在連接螺栓一側相對設置。采用該實施方式,在連接螺栓一側相對設置的壓電陶瓷發射晶片和壓電陶瓷接受晶片使得聲波的發射與接受距離短,信號干擾少,對連接狀態的檢測結果較為當前第1頁1 2 本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種螺紋連接牢度檢測裝置,其特征在于:該裝置包括壓電陶瓷發射晶片(4)和壓電陶瓷接受晶片(1),所述壓電陶瓷發射晶片(4)與高頻信號發生裝置(6)電連接,所述壓電陶瓷接受晶片(1)與數據采集裝置(5)電連接,所述數據采集裝置(5)與信號處理及報警裝置(7)電連接。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員:鄭俊,周佳愷,周晚林,胡謙,高大可,韋紅余,
申請(專利權)人:南京中盛鐵路車輛配件有限公司,
類型:新型
國別省市:江蘇;32
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