螺栓预紧力检测方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机械状态检测及维护技术领域，尤其涉及一种螺栓预紧力检测方法及
目.0
【背景技术】
[0002]高强螺栓是大型钢结构工程(例如风力发电机组、铁塔等)的主要连接件，其安装质量对产品的质量极为重要。高强螺栓出现松动或断裂情况会使其紧固作用失效，而松动现象是高强螺栓的常见问题，因此，一定要及时检测出高强螺栓出现松动，并加以紧固或更换。
[0003]目前，对螺栓是否出现松动的检测方法主要有两种:
[0004]第一种是在螺栓预紧后进行涂敷防松标记，通过观察防松标记或是提取螺栓的照片，可以判断螺栓是否出现松动，但是该方法检测范围和灵敏度都不佳，无法检测出螺栓出现轻微松动、螺栓头未发生转动而预紧力改变的情况。
[0005]第二种是在螺栓或是螺栓周围加装测力传感器或位置传感器，测量螺栓的预紧力是否发生变化或螺栓与螺母的旋转，来确定螺栓是否出现松动，这种方法测量精确，但是成本较高，不易普及。
[0006]为保证设备工作的安全性和可靠性，工作人员会对设备进行定期巡检。在定期巡检时，工作人员会采用观察防松标记和利用预紧扳手等设备重复拧紧螺栓的方法确认螺栓的预紧是否符合规定。但是，观察防松标记存在主观误差，且不易发现螺栓的轻微松动，可靠性不高;重复拧紧是使用力矩扳手、液压扳手或螺栓拉伸器对螺栓进行复拧，相当于重复的螺栓预紧工作，需要人力投入较大，而且还可能会造成对螺栓的损坏。
[0007]总之，现有的螺栓松动检测方法有施工成本高、检测效率低的问题。
【发明内容】
[0008]本发明的实施例提供一种螺栓预紧力检测方法及装置，以解决现有的螺栓防松方法检测效果不好的问题。
[0009]为达到上述目的，本发明的实施例提供一种螺栓预紧力检测方法，包括:获取螺栓因被敲击产生的振动信号;从信号样本数据库获取与振动信号对应的预紧力，其中，信号样本数据库包括螺栓受敲击产生的样本振动信号和对应的样本预紧力。
[0010]进一步地，从信号样本数据库获取与振动信号对应的预紧力的步骤包括如下步骤:从振动信号提取信号特征;将提取到的信号特征与信号样本数据库中的样本振动信号的信号特征比对，并获取信号特征与提取的信号特征相似或相等的样本振动信号，进而获取与其对应的样本预紧力。
[0011]进一步地，信号特征包括振动信号的频谱的N个波峰的幅值和波峰对应频率。
[0012]进一步地，信号样本数据库还包括与样本预紧力的数据相应的螺栓参数数据，从信号样本数据库获取与振动信号对应的预紧力的数据的处理包括:从信号样本数据库获取与螺栓的螺栓参数数据相同的数据记录;从数据记录中获取与振动信号对应的预紧力。
[0013]进一步地，螺栓参数数据包括螺栓型号数据和/或安装位置数据。
[0014]进一步地，在获取螺栓因被敲击产生的振动信号的步骤之前还包括步骤:监测螺栓并采集信号;获取采集的信号的特征参数，根据特征参数从采集的信号中提取出振动信号;特征参数包括振动幅度。
[0015]根据本发明的另一方面，本发明的实施例提供一种螺栓预紧力检测装置，包括:振动信号传感器，用于采集螺栓的信号；信号处理模块，与振动信号传感器相连，用于接收并处理采集的信号，以获得螺栓因被敲击产生的振动信号，并从信号样本数据库获取与振动信号对应的预紧力;指示模块，与信号处理模块相连，用于指示检测出的螺栓的预紧力。
[0016]进一步地，信号处理模块包括:信号调理单元，与振动信号传感器连接，接收并调理振动信号传感器采集的信号，且输出调理后的信号；信号分析单元，与信号调理单元连接，接收并分析调理后的信号，得到振动信号，根据振动信号得出螺栓的预紧力。
[0017]进一步地，信号调理单元对振动信号进行放大和滤波处理，并输出调理后信号。
[0018]进一步地，指示模块包括显示屏，显示屏与信号分析单元连接，并显示信号分析单元得到的螺栓的预紧力。
[0019]本发明提供的螺栓预紧力检测方法及装置，通过获取螺栓因被敲击产生的振动信号，再从信号样本数据库中获取与振动信号对应的样本预紧力，并将之作为螺栓的预紧力，能够方便快捷地检测出螺栓的预紧力。
【附图说明】
[0020]图1为本发明的第一实施例的螺栓预紧力检测方法的流程图；
[0021]图2为本发明的第二实施例的螺栓预紧力检测方法的流程图；
[0022]图3为本发明的第二实施例的螺栓预紧力检测装置的结构示意图。
[0023]附图标记说明:
[0024]1、敲击体;2、螺栓;3、振动信号传感器;4、信号调理单元;5、信号分析单元;6、指示模块;7、供电模块。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图对本发明实施例螺栓预紧力检测方法及装置进行详细描述。
[0026]实施例一
[0027]图1为本发明的第一实施例的螺栓预紧力检测的的流程图，其执行主体可以为如图3所示的螺栓预紧力检测装置，该方法适用于对各种钢结构工程中的螺栓进行预紧力检测，能够准确高效地检测出螺栓的预紧力。例如，对风力发电机组中的高强螺栓进行预紧力检测，可以根据检测的预紧力所对应的预紧状态对高强螺栓进行紧固处理，能够有效防止高强螺栓出现松动或者断裂等状态，进而保证风力发电机组的安全运行。
[0028]如图1所示，该螺栓预紧力检测方法包括:
[0029 ] S110，获取螺栓2因被敲击产生的振动信号。
[0030]通常，被拧紧后的螺栓2的预紧力在螺栓施工完成时已经确定，随着螺栓2的使用，由于振动、温度变化等原因，其预紧力可能会发生改变，造成螺栓2松动，不能可靠紧固。为保证连接可靠，需要定期检查螺栓2的预紧力是否符合要求，但螺栓2预紧力的变化可能不会引起螺栓形貌的变化，或者只会引起其外貌形状发生不易被发现的较小变化，通过直接观察的手段很难察觉这种变化，也不能准确地判断螺栓2的预紧力是否发生变化。而螺栓2的预紧力变化导致螺栓2受到敲击或撞击时产生的振动信号发生变化，根据不同的振动信号即可准确获知螺栓2的预紧力。本发明基于这一特点，通过检测螺栓2受敲击或撞击时的振动信号并对其加以分析，获取其预紧力，既可以准确地检测螺栓2的预紧力，又无需复杂操作，检测准确且高效。
[0031]具体地，在获取螺栓2的振动信号时，可以由工作人员手持锤子对螺栓2进行敲击，也可以利用驱动件驱动锤子对螺栓2进行敲击，具体敲击位置可以是螺栓头、螺母或者螺杆，只要保证可以给螺栓2—个有效激励，使螺栓2产生有效的振动即可。螺栓2受到激励开始振动，预先设置在待测螺栓2上的振动信号采集装置就可以采集螺栓2的振动信号。
[0032]当然，在其他实施例中，敲击螺栓2的敲击件可以是锤子以外的任何可以对螺栓2进行有效激励的件，例如:铁棒、铁块或木棍等。施加在螺栓2上的敲击力的大小对检测的准确性的影响很小，可以忽略不计。
[0033]若采用驱动件驱动锤子，则驱动件可以是驱动电机，其输出轴与锤子连接并驱动锤子摆动。驱动件也可以是液压驱动缸，其活塞杆或缸筒与锤子连接并驱动锤子摆动。驱动件也可以是弹簧，压缩弹