[发明专利]实时精确测量压力的螺栓、测量系统和测量方法

说明书

本发明的用于实时精确测量压力的螺栓，属于检测领域，包括截面形状为六边形的螺栓主体；螺栓主体的顶面内凹有第一凹槽；第一凹槽内分布有用于测量第一压力值的第一测力阵列；螺栓主体的外周面内凹有第二凹槽；第二凹槽内分布有用于测量第二压力值的第二测力电桥；螺栓主体的顶面中心开设有用于安装光杆的通孔；第二测力电桥与光杆连接。本发明提供的测力螺栓能够精确测得螺栓所受的压力；避免了采用人工巡检的方式，进而避免需要工作人员利用专门的测力装置对其进行逐个测量，具有方便快捷的优点；测力螺栓整体结构简单，具备连接与测力两种功能，且不需要额外的测量仪器，有效的减少了人力物力的浪费，大大提高工作效率。

技术领域

本发明涉及检测领域，更具体的，涉及用于实时精确测量压力的螺栓、测量系统和测量方法。

背景技术

在日常生活和工业制造当中，螺栓都是必不可少的，因此，螺栓也被称为工业之米。随着螺栓的使用越来越广泛，人们对于螺栓连接的连接质量与可靠性也更加关注。其中螺栓在连接时所承受的压力是至关重要的，尤其是在安装和长期使用过程中，压力的变化往往能够反映螺栓连接装置是否可靠，螺栓压力过低会达不到连接和紧固的效果，压力过高则可能对连接处造成损坏。例如，在大型机械设备安装过程当中，需要使用螺栓将不同的配件进行组合，此时我们就需要实时监测使用的螺栓受到的作用力，并以此判断连接质量的好坏，连接是否安全可靠。同样的情况还包括螺栓在建筑、桥梁、大型钢结构等多个不同场合的使用。

然而，在现有技术中，对于螺栓连接时受到的压力我们无法做到实时测量，只能采用人工巡检的方式，需要工作人员利用专门的测力装置对其进行逐个测量，这不但十分麻烦，而且浪费了大量时间与精力。

因此，需要提出有效的方案来解决以上问题。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明的一种用于实时精确测量压力的螺栓、测量系统和测量方法，解决技术中工作效率差且不能实时测量螺栓压力的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种用于实时精确测量压力的螺栓，包括：

截面形状为六边形的螺栓主体；

所述螺栓主体的顶面内凹有第一凹槽；

所述第一凹槽内分布有用于测量第一压力值的第一测力阵列；

所述螺栓主体的外周面内凹有第二凹槽；

所述第二凹槽内分布有用于测量第二压力值的第二测力电桥；

所述螺栓主体的顶面中心开设有用于安装光杆的通孔；

所述第二测力电桥与所述光杆连接。

优选地，所述第一测力阵列为由多个弹簧测力计组成的弹簧测力阵列；

第二测力电桥为由多个应变片组成的电桥；

其中，各所述弹簧测力之间通过第一导线连接；各所述应变片之间通过第二导线连接。

优选地，所述弹簧测力计的数量设置6个，且均匀分布在所述第一凹槽内；

所述应变片的数量设置4个，且均匀分布在所述第二凹槽内。

本发明还提供一种实时精确测量压力的测量系统，适用于上述的用于实时精确测量压力的螺栓，包括上述的螺栓、均安装在所述螺栓内部的无线传输模块、单片机、以及显示器；

所述螺栓与所述无线传输模块电连接；

所述无线传输模块与所述单片机处理模块电连接；

所述显示器固定安装在所述螺栓上。

优选地，所述无线传输模块包括无线应变节点、以及无线网关；