[实用新型]基于RFID的螺栓扭矩安全管理装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及扳手领域，尤其涉及一种基于RFID的螺栓扭矩安全管理装置。

背景技术

压力容器、高压管道、塔机、起重机等各类大型钢性设备和结构中广泛应用了螺栓连接，并对螺栓紧固有严格要求，如果不按规定安装,螺栓松动,将直接影响设施的运行安全。所有的螺栓在使用时都需要施加预紧力拧紧,不同规格的螺栓需要不同的预紧力，过高的预紧力导致螺栓容易疲劳失效，过低的预紧力导致螺栓容易松动。为了维护设施安全,对起重机、塔机、压力容器等特种安全设备的螺栓紧固有严格要求，必须定期准确的检测,在实际操作中往往采用人工对螺栓紧固的情况进行检查并记录保存，保证了螺栓紧固的可靠性，但是每一颗紧固螺栓都有严格的力矩要求,采用人工方式实际操作困难容易出错，不利于紧固螺栓信息的管理及资料存档，形成安全隐患，威胁到了正常的生产安全秩序。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：现阶段工人无法准确识别螺栓紧固所需扭矩，无法知道螺栓紧固时是否达到所需力矩要求，并无法快速便捷的建立供后续维护管理的数据资料的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型设计的基于RFID的螺栓扭矩安全管理装置，包括螺栓、力矩扳手和远程数据管理计算机，力矩扳手包括手柄，扳嘴，手柄安装有电源、微控制器模块，用于检测扭矩的压力传感器；扳嘴装有用于检测螺栓直径的直线位移传感器，压力传感器和直线位移传感器连接至微控制器模块的输入端；该力矩扳手内有RFID射频模块和无线传输模块，RFID射频模块用于读取紧固的螺栓内装有的UHF小型超高频陶瓷抗金属RFID标签，无线传输模块与远程数据管理计算机传递信息。

作为一种优选：力矩扳手内还设有EEPROM，所述的EEPROM是AT24C64。

作为一种优选：用于扭矩测量的压力传感器采用弹性体接金属箔式应变片，接成全桥测量电路，全桥输出信号连接CS5530进行A/D转换。

作为一种优选：力矩扳手的电源采用芯片TPS61070构成的电路，所述的电路能够实现输入电压范围为0.9V-5.5V，最大输出电流为0.7A,输出电压范围为1.8V-5.5V。

作为一种优选：力矩扳手的微控制器采用MSP430FE4252单片机

本实用新型有益效果：

1、采用智能测定力矩扳手通过RFID实现对螺栓的自动识别，自动设置安全预紧扭矩，通过EEPROM自动记录该螺栓的紧固操作。并通过无线将数据上传到远程计算机的数据库进行管理，进而解决特种设备紧固件的螺栓日常维护保养和检查的有效性，对预防特种设备紧固件失效，遏制重大事故的发生具有积极意义。

2、为了防止RFID失效，系统还可以通过卡口的高精度直线位移传感器检测螺栓的直径，推出螺栓的种类，通过内部存储的螺栓规格表查出安全扭矩。

3、用于扭矩测量的压力传感器能够实时监测工人紧固螺栓的力矩值，从而保证紧固的可靠性。

附图说明

附图1：本实用新型的一种装置整体结构示意图。

附图2：本实用新型的RFID射频模块与微控制器模块连接图。

附图3：本实用新型用于扭矩测量的压力传感器电路设计图。

附图4：本实用新型的电源电路图。

具体实施方式

如图1所示的整体结构示意图：包括螺栓、力矩扳手和远程数据管理计算机的基于RFID的螺栓扭矩安全管理装置，RFID螺栓101内装有UHF小型超高频陶瓷抗金属RFID标签；力矩扳手包括手柄，扳嘴，手柄安装有电源、微控制器模块100，用于检测扭矩的压力传感器，扳嘴装有用于检测螺栓直径的直线位移传感器，其中压力传感器用于实时扭矩数据采集102，直线位移传感器用于螺栓直径数据采集103，两种传感器获得的数据实时传送给微控制器模块100，此外力矩扳手内有RFID射频模块，能够读取RFID螺栓101的信息，并将信息传送给微处理器模块100，微处理器模块100就可以通过比对数据表识别出该螺栓紧固所需要的力矩值；力矩扳手中还有常规的用于启动和调整参数的按键控制模块105和提供操作指示界面的数据显示模块106，此外，还有无线传输模块107，无线传输模块107与远程数据管理计算机传递信息，即利用该PC端数据管理108。