帶有焊接的超聲波應力傳感器的緊固件制造技術

本發明專利技術涉及帶有焊接的超聲波應力傳感器的緊固件。具體而言，提供了一種將應力傳感器（２）安裝到緊固件（４）上的方法，包括，將傳感器（２）固定到焊接插入物（６）上，和將插入物（６）焊接到緊固件（４）上。

【技術實現步驟摘要】

本文描述的主題大體上涉及測量和檢測試樣內的應力或應變，更具體地說，涉及用于將超聲波應力傳感器(ultrasonic stress transducer)焊接到緊固件上的方法和裝置。
技術介紹
如 StressTel Ultrasonic Testing Equipment公司(現在是GE Inspection Technologies公司的一部分)在緊固件的超聲波檢查指南 (Guide to Ultrasonic Inspection of Fasteners)中所討論的那樣，它們 的BOLTMIKE 系統在張力施加于緊固件之前和之后，通過測量聲 波沿著緊固件的長度傳播所需要的時間，來確定緊固件上的負載。但 是，在測量緊固件之前，必須適當地準備緊固件，以用'于超聲波檢查。 例如，非常平坦、光滑的表面對傳感器的正確耦聯是重要的。必須采 用合適的耦合劑。最后，傳感器在螺栓頭或者螺柱端上的一致放置可 以改善儀器的精度和可重復性。一些方法已被用來保證一致的傳感器放置。最常見的方法采用放 置在螺栓頭中心的磁傳感器。密歇根州特洛伊的MicroControlInc.公 司的粘合(glue-on)的超聲波張力敏感元件是可得到的，Intellifast Gmbh公司提供了 一種永久安裝的傳感器系統。Intellifast公司所自稱的等離子噴涂濺射過程在螺栓上涂覆了永久安裝的壓電薄膜層，這 清楚地公開于世界知識產權組織出版物No.WO2007124924和 No.WO2006015813中。但是，這些以及其它傳統的應力傳感器構造實 現起來常常是困難的，昂貴的，以及費時的專利
技術實現思路
收應力傳感器安裝到緊固件上的裝置和方法來解決，包括，將傳感器固定到焊接插入物(weld insert)以及將該插入物焊接到緊固件上。附圖說明現在通過參考下面的附圖來描述本技術專利技術的各個方面，這些附 圖不必按照比例來繪制，但在全部的各個視圖中使用相同的標號來指 代相應的部件或部分。圖l是用于將超聲波應力傳感器安裝到緊固件上的方法的示意性 的分解的截面圖。圖2是圖1中的傳感器和焊接插入物的放大的視圖。圖3是圖1所示方法的示意性的組裝的截面圖。圖4是另 一種將超聲波應力傳感器安裝到緊固件的方法的示意性 的分解的截面圖。圖5是圖4中的傳感器和焊接插入物的放大視圖。圖6是圖4所示的已組裝的緊固件的示意性截面圖。具體實施例方式圖1是將傳感器2安裝到緊固件4的一端或兩端上的方法的示意 性分解截面圖。在這里所描述的示例性實施例中，傳感器2是應力傳 感器，比如超聲波應力傳感器，緊固件4是螺栓。但是，也可以使用 各種其它的傳感器2和/或緊固件4，比如壓電傳感器、溫度傳感器、 輻射傳感器、桿、銷、鉚釘、混凝土加強筋等。傳感器2可以包括敏 感元件(sensor)和/或發送器激勵器。備選地，激勵器可以與敏感元件 分開提供。例如，發送器不必固定到緊固件4上。傳感器2固定到焊接插入物6上，如圖2中更詳細地所示。例如， 可以在插入物6的一端形成插入物凹腔8，用于容納傳感器2。插入 物6的另一端還可以包括錐形的尖端10。但是，其它的尖端形狀也可以#皮使用，比如平的，半球狀的，或橢圓的。此尖端還可以具有各種 長度和/或錐角，如圖4-6中的更長的尖端所示。插入物6的尖端IO還可以包括材料，此材料具有比形成此插入物其余部分的材料更低的熔點。插入物6可以由多種材料形成，這些材料包括抗腐蝕的材料，比如鉻合金鋼。作為備選或作為附加，插入物6可以由鋅合金形成，例如用于與鍍鋅螺栓一起使用。緊固件4可以設有可選擇的緊固件凹腔12,用于容納插入物6 的尖端IO。該緊固件凹腔12可以填充可選的防腐蝕劑13，比如合適 的密封劑或焊劑。該緊固件凹腔12還可以構造成與尖端10的形狀相 符，如圖4-6所示。插入物6和傳感器2通過任何焊接工藝，比如摩擦焊接、電阻焊 接、硬釬焊和軟釬焊，而固定到緊固件4上。例如，如圖3中所示的 摩擦焊接工藝最佳地所示，帶有傳感器2的插入物6固定到可旋轉的 頭部(bit)14中。將此頭部14朝向緊固件凹腔12下降，并以合適的速 度和壓力旋轉，以便熔化至少插入物6的尖端并將插入物結合到緊固 件4上。液體16也可以^支提供給緊固件凹腔12，用于冷卻和/或沖洗 此焊接工藝。以上所述的技術提供了與傳統的帶應力傳感器的緊固件相比所 具有的各種優點。例如，工藝不那么復雜，不那么昂貴，并且比傳統 技術更容易實施。因此，在否則會要求依賴于單個基準螺栓的特定應 用中，應力傳感器能夠應用于更多的螺栓上。應該強調，上述實施例，特別是任何優逸實施例，僅僅是各 種實施方式的舉例，這些實施方式在本文中進行了闡述，以用于提供 對此技術的各個方面的清楚理解。在實質上不背離僅由所附權利要求 的適當構成所限定的保護范圍的情況下，可以對很多這些實施例進行 改變。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種將應力傳感器（２）安裝在緊固件（４）上的方法，包括：　將所述傳感器固定到焊接插入物（６）上；和　將所述插入物（６）焊接到所述緊固件（４）上。

【技術特征摘要】
US 2008-2-19 12/0333821.一種將應力傳感器(2)安裝在緊固件(4)上的方法，包括將所述傳感器固定到焊接插入物(6)上；和將所述插入物(6)焊接到所述緊固件(4)上。2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述焊接選自摩擦 焊接、電阻焊接、硬釬焊和軟釬焊。3. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述焊接是摩擦焊接。4. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括在所述緊固 件內形成凹腔以用于容納所述傳感器的步驟。5. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括在所述緊固 件(4)內形成凹腔(8)以用于容納所述傳感器(2)的步驟...

【專利技術屬性】
技術研發人員：JJ涅斯，JE黑默爾曼，
申請(專利權)人：通用電氣公司，
類型：發明
國別省市：US[美國]