[发明专利]测量螺栓的轴向力的装置和方法

权利要求书

1.一种通过测量施加以紧固结构的旋拧到螺栓构件上的螺母构件的夹持力来测量所述螺栓构件的轴向力的装置，所述装置包括：

传感器，所述传感器构造成：

通过所述螺母构件的一侧向所述结构施加振动，并且

在所述螺母构件的相对侧上获得由通过所述结构传播并穿过所述螺母构件的振动产生的信号；

分析仪，所述分析仪构造成：

分析从所述传感器接收的信号，并且

根据所述螺母构件的夹持力利用由振动产生的信号的传播速度的差值来确定所述螺栓构件的轴向力；以及

感测夹具，所述感测夹具构造成将所述传感器定位成邻近所述螺母构件，

其中，所述感测夹具固定到所述螺母构件并附接到所述结构的所述螺母构件与之接触的夹持表面，

其中，所述感测夹具包括：

主体；

一对支腿，与所述主体结合，所述一对支腿设置成与所述夹持表面接触并设置在所述螺母构件的所述一侧和所述相对侧上，其中，所述传感器设置在所述一对支腿上；

支架，与所述主体结合，所述支架设置在所述一对支腿之间并固定到所述螺母构件；以及

挤压部分，与所述支架结合，所述挤压部分构造成挤压所述支架，以使得将所述支架附接到所述螺母构件，并且所述挤压部分构造成挤压所述主体，以使得所述一对支腿与所述夹持表面接触。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述传感器包括：

第一传感器，设置在所述螺母构件的所述一侧上，所述第一传感器构造成通过具有压电效应的元件向所述结构施加波；以及

第二传感器，设置在所述螺母构件的所述相对侧上，所述第二传感器构造成测量由所述第一传感器施加并通过所述螺母构件传递的波。

3.根据权利要求2所述的装置，进一步包括：信号处理器，所述信号处理器构造成生成波形并将所述波形传递到所述第一传感器，并且将由所述第二传感器测得的信号传递到所述分析仪。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述传感器包括：

第一传感器，设置在所述螺母构件的所述一侧上，所述第一传感器构造成向所述结构施加波；以及

第二传感器，设置在所述螺母构件的所述相对侧上，所述第二传感器构造成测量所传递的波；

其中，所述一对支腿包括设置在所述螺母构件的所述一侧上的第一支腿和设置在所述螺母构件的所述相对侧上的第二支腿，所述第一传感器附接到所述第一支腿，所述第二传感器附接到所述第二支腿。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述支架包括：

第一部分，线性地、能移动地插入到穿过所述主体形成的通孔中，所述第一部分与所述挤压部分结合；以及

第二部分，与所述第一部分的面向所述螺母构件的端部部分结合，所述第二部分具有中空空间，所述螺母构件插入到所述中空空间中。

6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述第一部分包括：

第一主体；

连接部分，设置在所述第一主体的面对所述螺母构件并与所述第二部分连接的端部部分上；以及

第一磁体插入凹部，所述第一磁体插入凹部位于所述连接部分中，以便朝向所述螺母构件打开，并且

其中，所述支架进一步包括第一磁体，所述第一磁体固定地安装在所述第一磁体插入凹部中并至少附接到所述螺母构件的上表面。

7.根据权利要求5所述的装置，其中，所述螺母构件包括插入到所述中空空间中的螺母主体和从所述螺母主体的面对所述夹持表面的端部部分在径向方向上突出的凸缘，

其中，所述第二部分包括第二主体和形成在所述第二主体的面对所述夹持表面的端部部分上的第二磁体插入凹部，并且，

其中，所述支架进一步包括第二磁体，所述第二磁体固定地安装在所述第二磁体插入凹部中并附接到所述螺母构件的所述凸缘。

8.根据权利要求5所述的装置，其中，所述第二部分包括第二主体和与所述第二主体结合并构造成围绕且固定所述螺母构件的外周表面的夹钳。