高強(qiáng)螺栓檢測儀是用于檢測高強(qiáng)螺栓連接質(zhì)量的專業(yè)設(shè)備。是通過與高強(qiáng)度螺栓連接副串聯(lián)的測力傳感器,將被測軸向力通過連接螺紋作用在粘貼有電阻應(yīng)變計(jì)的應(yīng)變筒上。當(dāng)應(yīng)變筒受軸向拉伸載荷時,電阻應(yīng)變計(jì)阻值增加,導(dǎo)致橋路失去平衡。在橋路加有激勵電壓的情況下,對角輸出端會給出一個不平衡的輸出電壓,該電壓正比于作用在傳感器應(yīng)變筒上的拉力。將該電壓信號送到電子智能顯示控制儀,控制儀能將電壓信號轉(zhuǎn)變?yōu)榱χ敌盘枺⒃陲@示器上顯示出來。
高強(qiáng)螺栓檢測儀其核心模塊是檢測儀實(shí)現(xiàn)“扭矩/預(yù)拉力檢測、數(shù)據(jù)分析”的關(guān)鍵,直接決定檢測精度和穩(wěn)定性,主要包括5類組件:
1、力值/扭矩采集單元
該單元是“感知檢測數(shù)據(jù)”的核心,負(fù)責(zé)采集高強(qiáng)螺栓在緊固或檢測過程中的預(yù)拉力或扭矩值,是后續(xù)數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)。
預(yù)拉力傳感器:
作用:直接測量螺栓受到的軸向預(yù)緊力(單位:kN),是判斷螺栓是否達(dá)到設(shè)計(jì)載荷的關(guān)鍵。
類型:多為柱式/輪輻式稱重傳感器,精度等級通常達(dá)0.1%~0.5%FS(滿量程),需與螺栓規(guī)格匹配(如M16、M20、M24螺栓對應(yīng)不同量程傳感器)。
原理:通過傳感器內(nèi)部應(yīng)變片的形變,將力信號轉(zhuǎn)化為微弱電信號,傳遞至信號處理單元。
扭矩傳感器:
作用:測量螺栓擰緊時的圓周扭矩(單位:N?m),部分設(shè)備可同步檢測“扭矩-轉(zhuǎn)角”關(guān)系(判斷螺栓是否進(jìn)入塑性階段)。
類型:常見靜態(tài)扭矩傳感器(適用于手動/半自動檢測)或動態(tài)扭矩傳感器(適用于全自動擰緊檢測),部分設(shè)備將扭矩傳感器與扳手集成(如“扭矩扳手式檢測儀”)。
2、信號處理與控制單元
該單元是檢測儀的“大腦”,負(fù)責(zé)將采集單元輸出的微弱電信號轉(zhuǎn)化為可識別的數(shù)字信號,并進(jìn)行計(jì)算、分析和邏輯控制。
信號放大器:
作用:預(yù)拉力/扭矩傳感器輸出的電信號(通常為mV級)極其微弱,需通過放大器將信號放大至伏級(V級),避免信號衰減導(dǎo)致的誤差。
A/D轉(zhuǎn)換器(模數(shù)轉(zhuǎn)換器):
作用:將放大器輸出的模擬信號(連續(xù)變化的電信號)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號,以便單片機(jī)或計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。
關(guān)鍵參數(shù):轉(zhuǎn)換精度(如16位、24位)和轉(zhuǎn)換速率,直接影響數(shù)據(jù)采集的實(shí)時性和準(zhǔn)確性(精度越高,檢測結(jié)果越可靠)。
主控芯片/PLC(可編程邏輯控制器):
作用:接收數(shù)字信號后,按照預(yù)設(shè)算法(如“扭矩-預(yù)拉力對應(yīng)關(guān)系”“抗滑移系數(shù)計(jì)算模型”)進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算,同時控制設(shè)備的啟停、數(shù)據(jù)存儲等動作。
特點(diǎn):全自動型檢測儀多采用PLC控制,可實(shí)現(xiàn)“自動夾緊-自動檢測-自動判定結(jié)果”的流程化操作;手動型檢測儀多采用單片機(jī),功能更簡潔。
3、人機(jī)交互與數(shù)據(jù)輸出單元
該單元是“人與設(shè)備交互”的窗口,負(fù)責(zé)參數(shù)設(shè)置、檢測過程顯示和結(jié)果輸出,方便操作人員查看和記錄數(shù)據(jù)。
操作面板/觸控屏:
作用:用于設(shè)置檢測參數(shù)(如螺栓規(guī)格、標(biāo)準(zhǔn)預(yù)拉力范圍、檢測模式)、啟動/停止檢測,以及實(shí)時顯示檢測過程中的扭矩、預(yù)拉力、轉(zhuǎn)角等數(shù)據(jù)。
類型:傳統(tǒng)設(shè)備為“按鍵+液晶屏”,現(xiàn)代智能設(shè)備多為彩色觸控屏(如7英寸、10英寸),操作更直觀,支持圖形化顯示(如扭矩-轉(zhuǎn)角曲線)。
數(shù)據(jù)存儲模塊:
作用:存儲檢測結(jié)果(如檢測時間、螺栓編號、扭矩值、預(yù)拉力值、是否合格),避免數(shù)據(jù)丟失。
形式:內(nèi)置存儲(如SD卡、硬盤)或外接存儲(如USB接口,支持導(dǎo)出Excel/CSV格式文件),部分設(shè)備可存儲上萬條檢測記錄,方便追溯。
打印模塊(可選):
作用:部分設(shè)備集成熱敏打印機(jī),可現(xiàn)場打印檢測報告(包含檢測日期、操作員、螺栓信息、檢測結(jié)果),用于工程驗(yàn)收或質(zhì)量存檔。
數(shù)據(jù)通信接口(可選):
作用:支持與計(jì)算機(jī)、實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)(LIMS)或云端平臺連接,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸和集中管理(如工業(yè)以太網(wǎng)接口、RS485接口、WiFi模塊),適用于批量檢測場景。
4、螺栓夾緊與定位單元
該單元是“固定螺栓”的基礎(chǔ),確保檢測過程中螺栓穩(wěn)定受力,避免因位移導(dǎo)致檢測誤差,核心組件為夾具/工裝:
夾具主體:
作用:根據(jù)螺栓規(guī)格(如M12~M30)設(shè)計(jì)對應(yīng)的夾具,通過“夾緊螺栓頭部+固定螺栓尾部”的方式,使螺栓在檢測時處于軸向受力狀態(tài)(預(yù)拉力檢測b備)。
類型:多為可調(diào)節(jié)式夾具(通過更換襯套適配不同規(guī)格螺栓),材質(zhì)通常為高強(qiáng)度合金鋼材(如40Cr),避免夾具自身形變影響檢測精度。
夾緊驅(qū)動機(jī)構(gòu)(可選):
作用:全自動型檢測儀配備電動夾緊缸/氣動夾緊缸,可自動控制夾具的夾緊力度(避免過夾損傷螺栓或欠夾導(dǎo)致松動);手動型檢測儀需人工手動擰緊夾具。
5、電源與安全保護(hù)單元
該單元是設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行和操作人員安全的保障,避免設(shè)備故障或意外事故。
電源模塊:
作用:將市電(如AC 220V/380V)轉(zhuǎn)化為設(shè)備各單元所需的直流電壓(如DC 12V、DC 24V),部分設(shè)備配備穩(wěn)壓電源,確保電壓穩(wěn)定,減少電網(wǎng)波動對檢測精度的影響。
安全保護(hù)組件:
過載保護(hù):當(dāng)檢測力值/扭矩超過傳感器量程時,設(shè)備自動停機(jī),避免傳感器損壞;
漏電保護(hù):配備漏電保護(hù)器,防止設(shè)備漏電導(dǎo)致操作人員觸電;
急停按鈕:緊急情況下按下急停,切斷設(shè)備電源,終止檢測過程。