申请/专利权人：陕西中科启航科技有限公司

申请日：2021-09-15

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN113790843B

主分类号：G01L5/24

分类号：G01L5/24

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2021.12.31#实质审查的生效;2021.12.14#公开

摘要：本发明提供了一种法兰连接螺栓松动在线监测方法，在法兰连接处布置一组位移传感器，在试验或CAE有限元分析场景和法兰实际工作条件下，分别测量不同主要载荷情况下各个传感器的横纵向位移，对比判断法兰螺栓是否严重松动或断裂。本发明提供的一种法兰连接螺栓松动在线监测方法，同时考虑了两测量点间沿法兰轴向的相对位移和沿法兰边缘切向的相对位移，这两个位移均与螺栓松动或断裂有关，可更加准确地监测螺栓严重松动或断裂问题，具有对螺栓松动反应敏感、监测结果精度高、应用范围广、成本低的优点。

主权项：1.一种法兰连接螺栓松动在线监测方法，其特征在于包括以下步骤：S1、在法兰连接处的内圆周或外圆周均匀地布置一组位移传感器；所述位移传感器包括壳体、限位块以及位于壳体内的传感模块，传感模块的一端由壳体内伸出并固定于限位块上，所述传感模块包括纵向传感单元、隔离支撑板和横向传感单元，其中纵向传感单元包括纵向PCB组件、纵向滑动基体、纵向高精密磁铁和纵向滑杆，横向传感单元包括横向PCB组件、横向滑动基体、横向高精密磁铁和横向滑杆，所述隔离支撑板固定于壳体上，纵向PCB组件和横向PCB组件分别位于隔离支撑板的上下面并与隔离支撑板固定连接，所述纵向PCB组件、横向PCB组件与隔离支撑板间均固定有隔离垫片；所述纵向滑动基体和横向滑动基体分别位于纵向PCB组件和横向PCB组件上远离隔离支撑板的一面，纵向滑动基体上沿传感器的长度方向设置有纵向滑道孔，纵向滑杆安装于纵向滑道孔内并固定于壳体上，纵向滑动基体沿纵向滑杆滑动，纵向高精密磁铁固定于纵向滑动基体上靠近纵向PCB组件的一面并随纵向滑动基体同步移动，纵向滑动基体的前端连接固定有连接头，连接头的前端固定于限位块上；所述横向滑动基体上沿传感器的宽度方向设置有横向滑道孔，横向滑杆安装于横向滑道孔内并固定于壳体上，横向滑动基体沿横向滑杆滑动，横向高精密磁铁固定于横向滑动基体上靠近横向PCB组件的一面并随横向滑动基体同步移动，横向滑动基体的前端固定连接有连接杆，连接杆与限位块紧密接触且在限位块的带动下沿垂直于传感器安装的方向来回移动，所述限位块与连接头和连接杆的接触面为光滑表面；所述纵向滑杆和横向滑杆的两端均套设有限位弹簧，限位弹簧限制纵向滑动基体或横向滑动基体在自由状态下处于纵向滑杆或横向滑杆上的中间位置；位移传感器的壳体通过安装垫块安装于下法兰的下边缘，位移传感器的限位块通过安装垫块安装于上法兰的上边缘；通过调整位移传感器限位块的安装垫块和壳体的安装垫块，使得传感器纵向相对位移监测方向与法兰轴向方向相同，横向相对位移监测方向与法兰边缘切向方向相同，即位移传感器监测到的纵向相对位移即为两监测点间的轴向相对位移，位移传感器监测到的横向相对位移即为两监测点沿法兰边缘切向的相对位移；S2、设位移传感器限位块安装垫块下边缘中点记为A点，位移传感器壳体安装垫块上边缘中点记为B点，每个位移传感器分别采集A点和B点间的轴向相对位移以及两点沿法兰边缘的切向相对位移；S3、通过试验或CAE有限元分析的方式确定当螺栓拧紧力矩由100％设计值减小至80％设计值后，在不同种类的主要载荷下，各位移传感器A点和B点间的轴向相对位移值和沿法兰边缘切向相对位移值；S4、在法兰实际工作条件下，实时监测法兰在承受各类主要载荷条件下，各位移传感器A点和B点间的轴向相对位移值和沿法兰边缘切向相对位移值；S5、对比试验或CAE有限元分析场景下以及法兰实际工作条件下，各位移传感器A点和B点间的轴向相对位移值和沿法兰边缘切向相对位移值，判断法兰螺栓是否严重松动或断裂。

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权利要求：

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