[实用新型]一种法兰连接螺栓松动监测系统

说明书

本实用新型提供了一种法兰连接螺栓松动监测系统，至少包括安装于法兰连接处的传感器，所述传感器为分体式位移传感器，所述分体式位移传感器设置有一个以上且均匀的分布在法兰连接处的内圆周或外圆周上；所述分体式位移传感器由相互分离的限位块和传感器本体组成，其中限位块和传感器本体分别固定于两个相互连接的法兰盘上，所述传感器本体包括壳体、PCB组件、导杆、滑动基体和高精密磁铁；所述法兰连接螺栓松动监测系统中还设置有数据采集仪或边缘计算网关，所述分体式位移传感器均与数据采集仪或边缘计算网关相连接并传输所测得的位移信号。所述法兰连接螺栓松动监测系统具有监测结果精确、运行稳定可靠、成本低的优点。

技术领域

本实用新型涉及一种用于间隙监测的分体式位移传感器，尤其涉及一种基于分体式传感器的法兰连接螺栓松动监测系统。

背景技术

法兰连接是指由法兰、垫片及螺栓三者相互连接作为一组组合密封结构的可拆连接，法兰连接结构在目前工业领域中极其常见，发挥着十分重要的作用。法兰连接结构中的螺栓在交变载荷作用下，承受拉、压循环作用。在拉、压交变载荷作用下，螺纹发生塑性变形而导致松弛，将导致螺栓预紧力减小。预紧力过小会造成连接的不可靠，工作时产生振动松弛、泄漏、结构滑移等现象，从而影响机器正常工作；如果螺栓紧固的预紧力过大，导致螺栓在载荷作用下极易断裂，从而削弱了连接节点的承载力，严重时可能诱发结构失稳。因此为了防止螺栓预紧力的减少或消失，用力矩扳手检查螺栓的预紧力是定期维护的一项重要内容。运维地处偏远地带时，螺栓预紧力的定期检查运维策略一般为半年进行一次。这项工作既费时又费力，加之工作人员个人主观和客观方面的多因素影响，并不能保证每次及时发现和消除螺栓松动问题，所以有必要对螺栓松动进行在线监测。

目前监测螺栓松动通常有以下三种方法：第一种方法是基于垫片式力传感器的测量方法，把一个特制的力传感器像垫片一样套在螺栓上，传感器的压力即为螺栓的轴向力，该方法需要根据空间和螺栓尺寸特制传感器，过程较繁琐，成本较高；第二种方法是超声波法，该方法根据超声波时间与速度，计算螺栓伸长量，依据螺栓的轴向刚度计算螺栓的轴向力，该方法需要再螺栓头安装特定传感器；第三种方法是根据通过摄像技术，监测螺栓连接副的螺母是否发生跟转，如果发生跟转，则发生了松动。前两种方法需要对每一颗螺栓的预紧力进行监测，需要对每一根螺栓进行处理或采用，工艺复杂，成本高昂；第三种方法，为实现对法兰连接所有螺栓的监测，通常需安装至少两个以上高精度摄像头，对安装环境有较高要求，成本高。

发明内容

本实用新型提供了一种法兰连接螺栓松动监测系统，解决了背景技术中的不足，所述法兰连接螺栓松动监测系统具有监测结果精确、运行稳定可靠、成本低的优点。

实现本实用新型上述目的所采用的技术方案为：

一种法兰连接螺栓松动监测系统，至少包括安装于法兰连接处的传感器，所述传感器为分体式位移传感器，所述分体式位移传感器设置有一个以上且均匀的分布在法兰连接处的内圆周或外圆周上；所述分体式位移传感器由相互分离的限位块和传感器本体组成，其中限位块和传感器本体分别固定于两个相互连接的法兰盘上，所述传感器本体包括壳体、PCB组件、导杆、滑动基体和高精密磁铁，导杆和PCB组件固定于壳体内，滑动基体的内端套在导杆上并能够沿导杆滑动，滑动基体的外端由壳体内伸出，滑动基体的外端设置有磁体并通过磁力吸附固定于限位块上，高精密磁铁固定于滑动基体上并随滑动基体同步移动；所述PCB组件中包括高精度电磁感应芯片和单片机，高精密磁铁与高精度电磁感应芯片的表面贴合接触；高精度电磁感应芯片与单片机相连接将捕获的磁场变化信号传输至单片机；

所述法兰连接螺栓松动监测系统中还设置有数据采集仪或边缘计算网关，所述分体式位移传感器均与数据采集仪或边缘计算网关相连接并传输所测得的位移信号。

所述的分体式位移传感器设置有四个以上且均匀的分布在法兰连接处的内圆周上。

所述分体式位移传感器通过CAN通讯、485通讯或以太网与数据采集仪或边缘计算网关相连接。