[发明专利]一种基于信号相关性测定螺栓伸长量的装置及测量方法

说明书

本发明公开了一种基于信号相关性测定螺栓伸长量的装置及测量方法，包括底座，底座上表面设置有轨道，底座上方设置有一组间距可变的钳口，钳口的内侧下方均设置有加速度传感器，两个加速度传感器之间还设置有一激振器，钳口内侧均设置有钳口板；底座轴线上开设有一通孔，底座上开设有矩形通孔槽，通孔内设置有丝杠，丝杠上设置有丝杠螺母，丝杠螺母在通孔槽内往复移动，丝杠螺母与其中一个钳口固定连接；加速度传感器和激振器均连接上位机，上位机连接电脑，有效降低测量螺栓伸长量时人工操作带来的误差，提高测量精度的同时提升测量效率，便于在工程中计算和使用，且在已知螺栓具体参数的情况下可计算所测螺栓的预紧力、扭矩、负载力。

技术领域

本发明属于领域，具体涉及一种基于信号相关性测定螺栓伸长量的装置及测量方法。

背景技术

目前，测定螺栓伸长量的装置多为游标卡尺、螺旋测微器及千分表或与之相似的物理测量工具，在使用时，首先夹紧待测的螺栓，然后根据测量工具上的数值进行人工读值，往往在数值的最后一位要进行估值，对操作者有相关专业知识及实践经验的要求，且一般需要获取三次以上的测量，取其平均值，作为最终测量数据。这样就导致在每次测量的过程中不可避免会产生多次误差，而且不同的操作者可能会得出不同的数据，就会导致实际螺栓伸长量的数值会与测量获得螺栓伸长量的数值有所偏差。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种基于信号相关性测定螺栓伸长量的装置及测量方法，可以降低测量螺栓伸长量时人工操作带来的误差，提升多次测量的效率，提高测量精度，便于在工程中计算和使用。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于信号相关性测定螺栓伸长量的装置，其特征在于，包括底座，底座上表面设置有轨道，底座上方设置有两个间距可变的钳口，钳口的内侧下方均设置有加速度传感器，两个加速度传感器之间还设置有一激振器，钳口内侧均设置有钳口板；底座的轴线上开设有一通孔，底座上开设有矩形通孔槽，通孔内设置有丝杠，丝杠上设置有丝杠螺母，丝杠螺母在通孔槽内往复移动，丝杠螺母与其中一个钳口固定连接；加速度传感器和激振器连接电脑。

钳口包括固定钳口和滑动钳口，加速度传感器包括第一加速度传感器和第二加速度传感器，激振器设置在靠近第一加速度传感器处，与第一加速度传感器同一高度。

激振器与第一加速度传感器的距离固定不变。

固定钳口与底座采用固定螺栓紧固，滑动钳口与轨道滑动配合，固定钳口底部开设有与轨道相匹配的条形凹槽。

滑动钳口与丝杠螺母连接，丝杠螺母的上部设置有螺纹孔，滑动钳口上设置有与所述螺纹孔相匹配的紧固螺钉。

钳口板与底座垂直设置，钳口板包括设置在滑动钳口上的滑动钳口板和设置在固定钳口上的固定钳口板，钳口板与钳口通过螺栓紧固；底座的周围设置有耳座，耳座上设置固定孔。

滑动钳口板的上部开设有凹槽，滑动钳口板为磁性板。

丝杠的一端设置有丝杠固定螺母，丝杠的另一端设置有扳手。

一种测量螺栓伸长量的方法，其特征在于，

先测量未伸长的螺栓的长度L₀，然后将螺栓进行预紧，再将经过预紧的螺栓装入钳口之间测量预紧之后的螺栓长度L₁，L₁与L₀之差即螺栓伸长量；

L₀的检测方法为：将待测螺栓安装在固定钳口与滑动钳口之间，激振器在某一已知时刻发出一已知波形的振动信号x(t)，振动信号x(t)传送至第一加速度传感器为x(t±τ)；

上位机在读取到x(t)和x(t±τ)并对x(t)和x(t±τ)作相关性计算后得到激振器连接底座的中心位置发出的已知信号到第一加速度传感器13获取到信号这段时间差t₁；

根据运动学公式：