【技術實現步驟摘要】
本技術涉及預緊力傳感器，更具體地說，是涉及一種螺栓預緊力傳感器檢測電路。
技術介紹
1、螺栓預緊力傳感器是一種重要的設備安全保障裝置，其具備高可靠性與高檢測精度，能夠實時監測螺栓的松緊狀態，及時發現并處理螺栓可能存在的問題，從而避免可能的事故，提高整個系統或者設備的安全性與穩定性，為設備或建筑提供安全保障，而被廣泛應用于各種行業的螺栓檢測。
2、其中一類螺栓預緊力傳感器采用超聲波原理，通過超聲波測量螺栓長度的微小變化，從而測量計算出螺栓的預緊力。這類螺栓預緊力傳感器對超聲波的要求波長比較小，頻率比較高，且同時要求檢測超聲波飛行時間的精度比較高。為了實現這一效果，現有的螺栓預緊力傳感器采用的成本高的高精度處理器及眾多外圍器件，接收所有的超聲波飛行測量模塊發出的所有超聲波信號，經存儲后提取再進行積算法分析，這通常會導致電路成本較高，產品體積較大，安裝不方便。
技術實現思路
1、為了克服現有超聲波原理的螺栓預緊力傳感器因精度要求高導致成本較高的不足，本技術提供一種螺栓預緊力傳感器檢測電路。
2、本技術技術方案如下所述：
3、一種螺栓預緊力傳感器檢測電路，包括微處理模塊、溫度測量模塊、通道切換模塊、飛行時間測量模塊、超聲波信號發射模塊、通訊模塊及超聲波信號接收處理模塊，微處理模塊發送通道控制信號至通道切換模塊，超聲波信號發射模塊發送超聲波信號，超聲波信號接收處理模塊接收超聲波信號并將處理信號發送至微處理模塊與飛行時間測量模塊，飛行時間測量模塊發送飛行時間
4、微處理模塊控制通道切換模塊，選定某一通道，超聲波信號發射模塊產生脈沖發送出超聲波信號，同時飛行時間測量模塊計時開始，超聲波信號返回被超聲波信號接收處理模塊接收，超聲波信號接收處理模塊對超聲波信號進行初處理后發送處理信號至微處理模塊、飛行時間測量模塊，飛行時間測量模塊計時停止并將飛行時間信號發送至微處理模塊，微處理模塊自溫度測量模塊獲得溫度數據信號，微處理模塊對飛行時間信號的飛行時間計算得到螺栓預緊力初值，微處理模塊對溫度數據信號的溫度數據計算獲得溫度補償值，微處理模塊結合螺栓預緊力初值與溫度補償值計算得出螺栓預緊力計算值，微處理模塊將螺栓預緊力計算值發送至上位機。
5、上述的一種螺栓預緊力傳感器檢測電路，超聲波信號發射模塊發送超聲波信號，當超聲波信號接收處理模塊接收的信號中包含有與超聲波信號等同量級的信號，且飛行時間測量模塊計時數大于預設時長時，超聲波信號發射模塊停止發送超聲波信號，飛行時間測量模塊計時停止。
6、超聲波信號發射模塊發送的超聲波信號為脈沖信號，當超聲波信號接收處理模塊接收的信號中包含有與超聲波信號等同量級的信號(判斷基準可以是預設的強度范圍，也可以通過判斷得出接收到的信號為遠超其他信號的最大信號，以確保收到一個返回的超聲波信號)，同時飛行時間測量模塊的計時時長大于預設時長(預設時長的量至少需要保證一個完整的超聲波信號來回)，則可視為接受的該信號為經過螺栓或螺栓組返回的超聲波信號，該超聲波信號攜帶有螺栓或螺栓組的預緊力信息，此時可以停止超聲波信號發射模塊與飛行時間測量模塊。如此，截取獲得一個攜帶有螺栓或螺栓組的預緊力信息的超聲波信號，以此判斷螺栓或螺栓組的預緊力。
7、進一步的，超聲波信號發射模塊間隔若干設定時間啟動發送超聲波信號，同時啟動飛行時間測量模塊計時。
8、單個數據易出現錯誤，同時無法起到監測的效果，因此，可設定超聲波信號發射模塊間斷式發送超聲波信號，同時啟動啟動飛行時間測量模塊計時，以此獲得不同時間間隔的單個超聲波信號與對應的飛行時間，從而給予更多的計算數據，并實現監測效果。
9、上述的一種螺栓預緊力傳感器檢測電路，通道切換模塊中每個通道對應不同的螺栓或螺栓組，微處理模塊選定某一通道后，超聲波信號接收處理模塊接收的超聲波信號攜帶有為選定通道對應的螺栓或螺栓組的變形數據，微處理模塊計算獲得選定通道對應的螺栓或螺栓組的預緊力計算值。
10、選定某一通道的作用主要是為了確定超聲波信號的發送和接收路徑。在螺栓預緊力傳感器中，通常會有多個通道，每個通道對應著特定的螺栓或螺栓組，通過選定某一通道，可以將超聲波信號發射模塊產生的超聲波信號發送到指定的螺栓或螺栓組上，同時超聲波信號接收處理模塊也可以接收從該通道返回的超聲波信號。選定通道的過程通常由微處理器控制通道切換模塊來完成，微處理器可以根據需要選定不同的通道，實現對多個螺栓的監測或同時監測一個螺栓的不同位置。因此，選定某一通道的作用是確定超聲波信號的發送和接收路徑，以實現對特定螺栓或螺栓組的預緊力監測。
11、上述的一種螺栓預緊力傳感器檢測電路，還包括第一電源模塊與第二電源模塊，第一電源模塊與第二電源模塊均連接外部電源，外部電源經第一電源模塊、第二電源模塊穩壓后分別向微處理模塊、溫度測量模塊、通道切換模塊、飛行時間測量模塊、超聲波信號發射模塊、通訊模塊及超聲波信號接收處理模塊連接并供電。
12、上述的一種螺栓預緊力傳感器檢測電路，在微處理模塊的電路中，第四集成芯片的第二十五引腳連接溫度測量模塊的電路的第七二極管、溫度測量模塊的電路的第十一電阻的另一端、溫度測量模塊的電路的第一場效應管的源極、溫度測量模塊的電路的第五集成芯片的第二引腳及接地，第四集成芯片的第二十六引腳連接溫度測量模塊的電路的第九二極管、溫度測量模塊的電路的第二十電阻的另一端、溫度測量模塊的電路的第四場效應管的源極、溫度測量模塊的電路的第六集成芯片的第二引腳及接地。
13、上述的一種螺栓預緊力傳感器檢測電路，在微處理模塊的電路中，第四集成芯片的第八引腳連接超聲波信號接收處理模塊的電路的第二十七電阻的另一端與超聲波信號接收處理模塊的電路的第二十四電容的一端，第四集成芯片的第三十九引腳分別連接超聲波信號發射模塊的電路的第十六電阻的一端與超聲波信號發射模塊的電路的第二十電容的一端。
14、上述的一種螺栓預緊力傳感器檢測電路，在微處理模塊的電路中，第四集成芯片的第四引腳連接八通道切換模塊的電路的第九集成芯片的第十一引腳，第四集成芯片的第五引腳連接八通道切換模塊的電路的第九集成芯片的第十引腳，第四集成芯片的第六引腳連接八通道切換模塊的電路的第九集成芯片的第九引腳，第四集成芯片的第四十引腳連接八通道切換模塊的電路中的第九集成芯片的第十四引腳，第四集成芯片的第四十一引腳連接八通道切換模塊的電路中的第九集成芯片的第十五引腳，第四集成芯片的第四十二引腳連接八通道切換模塊的電路中的第九集成芯片的第十二引腳，第四集成芯片的第四十三引腳連接八通道切換模塊的電路中的第九集成芯片的第十四引腳，第四集成芯片的第四十三引腳連接八通道切換模塊的電路中的第九集成芯片的第十四引腳，第四集成芯片的第四十四引腳連接八通道切換模塊的電路中的第九集成芯片的第一引腳，第四集成芯片的第四十五引腳連接八通道本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種螺栓預緊力傳感器檢測電路，其特征在于，包括微處理模塊、溫度測量模塊、通道切換模塊、飛行時間測量模塊、超聲波信號發射模塊、通訊模塊及超聲波信號接收處理模塊，微處理模塊發送通道控制信號至通道切換模塊，超聲波信號發射模塊發送超聲波信號，超聲波信號接收處理模塊接收超聲波信號并將處理信號發送至微處理模塊與飛行時間測量模塊，飛行時間測量模塊發送飛行時間信號至微處理模塊，溫度測量模塊發送溫度數據信號至微處理模塊，微處理模塊通過通訊模塊發送計算數據信號至上位機。
2.根據權利要求1中所述的一種螺栓預緊力傳感器檢測電路，其特征在于，還包括第一電源模塊與第二電源模塊，第一電源模塊與第二電源模塊均連接外部電源，外部電源經第一電源模塊、第二電源模塊穩壓后分別向微處理模塊、溫度測量模塊、通道切換模塊、飛行時間測量模塊、超聲波信號發射模塊、通訊模塊及超聲波信號接收處理模塊連接。
3.根據權利要求1中所述的一種螺栓預緊力傳感器檢測電路，其特征在于，在微處理模塊的電路中，第四集成芯片的第二十五引腳連接溫度測量模塊的電路的第七二極管、溫度測量模塊的電路的第十一電阻的另一端、溫度測量
4.根據權利要求1中所述的一種螺栓預緊力傳感器檢測電路，其特征在于，在微處理模塊的電路中，第四集成芯片的第八引腳連接超聲波信號接收處理模塊的電路的第二十七電阻的另一端與超聲波信號接收處理模塊的電路的第二十四電容的一端，第四集成芯片的第三十九引腳分別連接超聲波信號發射模塊的電路的第十六電阻的一端與超聲波信號發射模塊的電路的第二十電容的一端。
5.根據權利要求1中所述的一種螺栓預緊力傳感器檢測電路，其特征在于，在微處理模塊的電路中，第四集成芯片的第四引腳連接八通道切換模塊的電路的第九集成芯片的第十一引腳，第四集成芯片的第五引腳連接八通道切換模塊的電路的第九集成芯片的第十引腳，第四集成芯片的第六引腳連接八通道切換模塊的電路的第九集成芯片的第九引腳，第四集成芯片的第四十引腳連接八通道切換模塊的電路中的第九集成芯片的第十四引腳，第四集成芯片的第四十一引腳連接八通道切換模塊的電路中的第九集成芯片的第十五引腳，第四集成芯片的第四十二引腳連接八通道切換模塊的電路中的第九集成芯片的第十二引腳，第四集成芯片的第四十三引腳連接八通道切換模塊的電路中的第九集成芯片的第十四引腳，第四集成芯片的第四十四引腳連接八通道切換模塊的電路中的第九集成芯片的第一引腳，第四集成芯片的第四十五引腳連接八通道切換模塊的電路中的第九集成芯片的第五引腳，第四集成芯片的第四十六引腳連接八通道切換模塊的電路中的第九集成芯片的第二引腳，第四集成芯片的第四十七引腳連接八通道切換模塊的電路中的第九集成芯片的第四引腳。
6.根據權利要求1中所述的一種螺栓預緊力傳感器檢測電路，其特征在于，在微處理模塊的電路中，第四集成芯片的第一引腳連接RS485通訊電路的第三集成芯片的第二引腳與第三集成芯片的第三引腳，第四集成芯片的第三引腳連接RS485通訊模塊的電路的第三集成芯片的第四引腳，第四集成芯片的第四十八引腳連接RS485通訊模塊的電路的第九電阻的另一端與第四二極管的陽極。
7.根據權利要求1中所述的一種螺栓預緊力傳感器檢測電路，其特征在于，在微處理模塊的電路中，第四集成芯片的第十四引腳連接飛行時間測量模塊的電路的第七集成芯片的第五引腳，第四集成芯片的第二十二引腳連接飛行時間測量模塊的第七集成芯片的第八引腳，第四集成芯片的第二十四引腳連接飛行時間測量模塊的第七集成芯片的第一引腳，第四集成芯片的第二十七引腳連接飛行時間測量模塊的第七集成芯片的第二引腳，第四集成芯片的第三十三引腳連接飛行時間測量模塊的第七集成芯片的第十一引腳，第四集成芯片的第三十四引腳連接飛行時間測量模塊的第七集成芯片的第十引腳，第四集成芯片的第三十五引腳連接飛行時間測量模塊的第七集成芯片的第九引腳，第四集成芯片的第三十六引腳連接飛行時間測量模塊的第七集成芯片的第十二引腳。
8.根據權利要求1中所述的一種螺栓預緊力傳感器檢測電路，其特征在于，在超聲波信號接收處理模塊的電路中，運算放大器芯片的正相輸入端分別連接第三十七電阻的另一端、第三十八電阻的一端及第四十一電容的一端，第三十八電阻的另一端與第四十一電容的另一端均接地，第三十七電阻的一端連接三點三伏電源電壓，運算放大器芯片的接地端接地，運算放大器芯片的電源端分別連接五伏電...
【技術特征摘要】
1.一種螺栓預緊力傳感器檢測電路，其特征在于，包括微處理模塊、溫度測量模塊、通道切換模塊、飛行時間測量模塊、超聲波信號發射模塊、通訊模塊及超聲波信號接收處理模塊，微處理模塊發送通道控制信號至通道切換模塊，超聲波信號發射模塊發送超聲波信號，超聲波信號接收處理模塊接收超聲波信號并將處理信號發送至微處理模塊與飛行時間測量模塊，飛行時間測量模塊發送飛行時間信號至微處理模塊，溫度測量模塊發送溫度數據信號至微處理模塊，微處理模塊通過通訊模塊發送計算數據信號至上位機。
2.根據權利要求1中所述的一種螺栓預緊力傳感器檢測電路，其特征在于，還包括第一電源模塊與第二電源模塊，第一電源模塊與第二電源模塊均連接外部電源，外部電源經第一電源模塊、第二電源模塊穩壓后分別向微處理模塊、溫度測量模塊、通道切換模塊、飛行時間測量模塊、超聲波信號發射模塊、通訊模塊及超聲波信號接收處理模塊連接。
3.根據權利要求1中所述的一種螺栓預緊力傳感器檢測電路，其特征在于，在微處理模塊的電路中，第四集成芯片的第二十五引腳連接溫度測量模塊的電路的第七二極管、溫度測量模塊的電路的第十一電阻的另一端、溫度測量模塊的電路的第一場效應管的源極、溫度測量模塊的電路的第五集成芯片的第二引腳及接地，第四集成芯片的第二十六引腳連接溫度測量模塊的電路的第九二極管、溫度測量模塊的電路的第二十電阻的另一端、溫度測量模塊的電路的第四場效應管的源極、溫度測量模塊的電路的第六集成芯片的第二引腳及接地。
4.根據權利要求1中所述的一種螺栓預緊力傳感器檢測電路，其特征在于，在微處理模塊的電路中，第四集成芯片的第八引腳連接超聲波信號接收處理模塊的電路的第二十七電阻的另一端與超聲波信號接收處理模塊的電路的第二十四電容的一端，第四集成芯片的第三十九引腳分別連接超聲波信號發射模塊的電路的第十六電阻的一端與超聲波信號發射模塊的電路的第二十電容的一端。
5.根據權利要求1中所述的一種螺栓預緊力傳感器檢測電路，其特征在于，在微處理模塊的電路中，第四集成芯片的第四引腳連接八通道切換模塊的電路的第九集成芯片的第十一引腳，第四集成芯片的第五引腳連接八通道切換模塊的電路的第九集成芯片的第十引腳，第四集成芯片的第六引腳連接八通道切換模塊的電路的第九集成芯片的第九引腳，第四集成芯片的第四十引腳連接八通道切換模塊的電路中的第九集成芯片的第十四引腳，第四集成芯片的第四十一引腳連接八通道切換模塊的電路中的第九集成芯片的第十五引腳，第四集成芯片的第四十二引腳連接八通道切換模塊的電路中的第九集成芯片的第十二引腳，第四集成芯片的第四十三引腳連接八通道切換模塊的電路中的第九集成芯片的第十四引腳，第四集成芯片的第四十四...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李利波，饒安邦，
申請(專利權)人：深圳市森瑟科技發展有限公司，
類型：新型
國別省市：
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