高強螺栓檢測儀是用于檢測高強螺栓連接質量的專業設備。是通過與高強度螺栓連接副串聯的測力傳感器,將被測軸向力通過連接螺紋作用在粘貼有電阻應變計的應變筒上。當應變筒受軸向拉伸載荷時,電阻應變計阻值增加,導致橋路失去平衡。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變為力值信號,并在顯示器上顯示出來。
高強螺栓檢測儀其核心模塊是檢測儀實現“扭矩/預拉力檢測、數據分析”的關鍵,直接決定檢測精度和穩定性,主要包括5類組件:
1、力值/扭矩采集單元
該單元是“感知檢測數據”的核心,負責采集高強螺栓在緊固或檢測過程中的預拉力或扭矩值,是后續數據處理的基礎。
預拉力傳感器:
作用:直接測量螺栓受到的軸向預緊力(單位:kN),是判斷螺栓是否達到設計載荷的關鍵。
類型:多為柱式/輪輻式稱重傳感器,精度等級通常達0.1%~0.5%FS(滿量程),需與螺栓規格匹配(如M16、M20、M24螺栓對應不同量程傳感器)。
原理:通過傳感器內部應變片的形變,將力信號轉化為微弱電信號,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),部分設備可同步檢測“扭矩-轉角”關系(判斷螺栓是否進入塑性階段)。
類型:常見靜態扭矩傳感器(適用于手動/半自動檢測)或動態扭矩傳感器(適用于全自動擰緊檢測),部分設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”,負責將采集單元輸出的微弱電信號轉化為可識別的數字信號,并進行計算、分析和邏輯控制。
信號放大器:
作用:預拉力/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),避免信號衰減導致的誤差。
A/D轉換器(模數轉換器):
作用:將放大器輸出的模擬信號(連續變化的電信號)轉化為數字信號,以便單片機或計算機進行處理。
關鍵參數:轉換精度(如16位、24位)和轉換速率,直接影響數據采集的實時性和準確性(精度越高,檢測結果越可靠)。
主控芯片/PLC(可編程邏輯控制器):
作用:接收數字信號后,按照預設算法(如“扭矩-預拉力對應關系”“抗滑移系數計算模型”)進行數據運算,同時控制設備的啟停、數據存儲等動作。
特點:全自動型檢測儀多采用PLC控制,可實現“自動夾緊-自動檢測-自動判定結果”的流程化操作;手動型檢測儀多采用單片機,功能更簡潔。
3、人機交互與數據輸出單元
該單元是“人與設備交互”的窗口,負責參數設置、檢測過程顯示和結果輸出,方便操作人員查看和記錄數據。
操作面板/觸控屏:
作用:用于設置檢測參數(如螺栓規格、標準預拉力范圍、檢測模式)、啟動/停止檢測,以及實時顯示檢測過程中的扭矩、預拉力、轉角等數據。
類型:傳統設備為“按鍵+液晶屏”,現代智能設備多為彩色觸控屏(如7英寸、10英寸),操作更直觀,支持圖形化顯示(如扭矩-轉角曲線)。
數據存儲模塊:
作用:存儲檢測結果(如檢測時間、螺栓編號、扭矩值、預拉力值、是否合格),避免數據丟失。
形式:內置存儲(如SD卡、硬盤)或外接存儲(如USB接口,支持導出Excel/CSV格式文件),部分設備可存儲上萬條檢測記錄,方便追溯。
打印模塊(可選):
作用:部分設備集成熱敏打印機,可現場打印檢測報告(包含檢測日期、操作員、螺栓信息、檢測結果),用于工程驗收或質量存檔。
數據通信接口(可選):
作用:支持與計算機、實驗室管理系統(LIMS)或云端平臺連接,實現數據遠程傳輸和集中管理(如工業以太網接口、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,確保檢測過程中螺栓穩定受力,避免因位移導致檢測誤差,核心組件為夾具/工裝:
夾具主體:
作用:根據螺栓規格(如M12~M30)設計對應的夾具,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(預拉力檢測b備)。
類型:多為可調節式夾具(通過更換襯套適配不同規格螺栓),材質通常為高強度合金鋼材(如40Cr),避免夾具自身形變影響檢測精度。
夾緊驅動機構(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、電源與安全保護單元
該單元是設備穩定運行和操作人員安全的保障,避免設備故障或意外事故。
電源模塊:
作用:將市電(如AC 220V/380V)轉化為設備各單元所需的直流電壓(如DC 12V、DC 24V),部分設備配備穩壓電源,確保電壓穩定,減少電網波動對檢測精度的影響。
安全保護組件:
過載保護:當檢測力值/扭矩超過傳感器量程時,設備自動停機,避免傳感器損壞;
漏電保護:配備漏電保護器,防止設備漏電導致操作人員觸電;
急停按鈕:緊急情況下按下急停,切斷設備電源,終止檢測過程。