专利名称：螺栓或螺母松动监控装置的制作方法
技术领域：
本发明属于隐患监测技术领域，具体涉及螺栓或螺母松动监控装置。
背景技术：
各种螺栓及其螺母在工业机械设备、交通运输、采矿、能源和电力设备等行业是必不可少并起着极其重要作用的部件。但是，由于机械运动带来的震动，金属应力，外力负重等因素带来的螺栓或螺母松动一直是令人头疼的问题，一旦螺栓或螺母产生松动，随之而发生的即是螺栓的断裂。多少年来，人们在安装螺栓时通过不同的方法试图使螺栓固定后不产生松动，但 事实上，人们至今无法找到一个能适用于各种螺栓或螺母且能完全防止螺栓或螺母松动的解决办法。通常，判断螺栓或螺母是否松动是通过1.定期巡视检查2.现场目测(如是高空设备则需借助望远镜)。其中定期巡视检查，发现螺栓或螺母松动并及时加以紧固似乎是各个行业的首选方法。本发明因此而来。
发明内容
本发明目的在于提供一种螺栓或螺母松动监控装置，解决了现有技术中螺栓或螺母是否松动需要人工定期巡视检查或者现场目测，导致不能有效地避免意外事故的发生等问题。为了解决现有技术中的这些问题，本发明提供的技术方案是一种螺栓或螺母松动监控装置，包括采集螺栓或螺母松动信号的采集模块、连接采集模块对采集模块采集的信号进行处理并根据采集的信号对螺栓或螺母是否松动进行判断的主控模块和根据主控模块判断结果进行报警的目标模块，其特征在于所述装置还包括设置在被监控螺栓或螺母上的传感模块，所述传感模块包括形变传感器，所述形变传感器通过顶针与螺栓或螺母接触，所述形变传感器通过信号线与采集模块连接；当螺栓或螺母松动时，螺栓或螺母使顶针向形变传感器移动，所述形变传感器将螺栓或螺母松动的形变量通过信号线发送给采集模块。优选的，所述形变传感器为内置式传感器，所述形变传感器外侧设置保护盖，所述保护盖与被螺栓紧固的物件固定。优选的，所述传感模块还设置有内盖，所述内盖上设置供顶针穿过的限位孔。优选的，所述顶针与形变传感器间设置有两端限位的弹簧钢片，所述弹簧钢片上设置与顶针配合的通孔。优选的，所述顶针包括与螺栓或螺母接触的接触部、与内盖配合限位的膨大部和限位在通孔内的球头部。优选的，所述膨大部的最小外径大于限位孔的最大内径；所述接触部的最小外径小于限位孔的最大内径。优选的，所述接触部与限位孔间可设置弹簧。
本发明技术方案中采集螺栓或螺母松动信号的采集模块、连接采集模块对采集模块采集的信号进行处理并根据采集的信号对螺栓或螺母是否松动进行判断的主控模块和根据主控模块判断结果进行报警的目标模块都可以采用现有技术中常用的模块。所述采集模块与传感模块连接，将传感模块采集的螺栓或螺母松动信息转换成电子数据，并将电子数据传送至主控模块；所述主控模块用于向采集模块发送采集指令以及对采集模块提供的电子数据进行处理，根据电子数据处理的结果通知目标模块。所述采集模块与主控模块之间通过无线射频通信或者直线连接通信或者连线载波通信。所述系统中具有若干个主控模块，当某主控模块不工作时，处于附近的其它主控模块进行自动代理。所述目标模块选自手机、计算机和中央控制中心，所述主控模块与目标模块之间可通过WIFI、数传电台、卫星通信网络进行通信。采集模块是根据传感模块的特性而制作的电子装置，它把传感模块传送来的微弱 电信号进行去干扰、放大、采集、转换和判断，并通过射频或有线通道将判断结果传递给主控模块。主控模块根据接收到的采集模块报警状态及时转发给目标模块，达到及时报警的目的。目标模块以人类能理解的方式告知有关人员现场螺栓或螺母的状态，做到防患于未然的目的。本发明提供了一种用于对螺栓或螺母状态进行实时监控的装置，一旦被监控的螺栓或螺母产生松动，安装在被螺栓紧固的物件上的传感模块、采集模块即可通过与主控模块和目标模块之间的通信，将螺栓或螺母松动的状态迅速发出报警，使被螺栓紧固的物件能得到及时地维修保养，从而避免重大事故的发生。本发明采用精确传感技术、信号采集技术、远程通讯技术对监控部位的金属变形、螺栓或螺母松动实施监控及报警，达到预防及避免重大事故的目地。相对于现有技术中的方案，本发明的优点是I.本发明传感器为内置式，安装在具有保护的外套内。而现有技术传感器无保护，极易损坏。本发明传感器不怕碰撞、振动、潮湿、腐蚀性气体及液体。而现有技术传感器在振动、潮湿、腐蚀性气体和液体、碰撞工作环境下不能正常工作。2、本发明监控系统安装简单，易行，适合工业化推广。现有技术监控系统安装难，工业化实施困难。本发明各个模块多种通信方式灵活多样无线射频通信、直线连接通信、连线载波通信；而现有技术只能采用无线方式或直线连接通信方式。本发明连线载波通信是电力载波通信技术在专线上的直接应用，抗干扰能力强大，特别适合于有强干扰的恶劣环境使用；而现有技术直线连接方式抗干扰能力差，在机械噪音及电子干扰工况环境下不能正常工作。本发明连线载波通信的布线可以任意分支，通信距离远。而现有技术直线连接方式在布线时不能有分支，对线缆要求严格。本发明通信方式多样化，如移动网络(GPRS或SMS)、WIFI、数传电台、卫星通信；现有技术通信方式单一。3、本发明主控模块具有自动代理功能当处于同一区域中的某主控模块出现故障而无法上传其所辖采集模块的报警时，正常的主控模块会自动代替故障主控模块将报警信号上传，大大提高了系统的鲁棒性。现有技术不具备此功能。本发明供电方式多样化，如直流、蓄电池、太阳能；而现有技术单一。
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述图I为本发明实施例螺栓或螺母松动监控装置的原理示意图。图2本发明实施例螺栓或螺母松动监控装置传感模块的结构示意图。图3为图2的A处放大图。其中I为形变传感器；2为顶针；3为保护盖；4为内盖；5为弹簧钢片；6为弹簧；7为信号线；21为接触部；22为膨大部；23为球头部；41为限位孔；51为通孔。
具体实施例方式以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明 本发明而不限于限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体用户或对象的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。实施例如图广图3所示，该螺栓或螺母松动监控报警装置由传感模块、采集模块、主控模块、目标模块组成。采集模块负责采集螺栓或螺母松动信号；主控模块负责连接采集模块对采集模块采集的信号进行处理并根据采集的信号对螺栓或螺母是否松动进行判断；目标模块负责根据主控模块判断结果进行报警；传感模块设置在螺栓或螺母上，提供实时监控待监控部位的螺栓或螺母松动情况。以下具体说明如图2和图3所示，所述传感模块包括形变传感器I、内盖4，所述形变传感器I通过顶针2与螺栓或螺母接触，所述形变传感器I通过信号线与采集模块连接；当螺栓或螺母松动时，螺栓或螺母使顶针2向形变传感器I移动，所述形变传感器I将螺栓或螺母松动的形变量通过信号线7发送给采集模块。所述形变传感器I为内置式传感器，所述形变传感器I外侧设置保护盖3。所述内盖上设置供顶针穿过的限位孔41。所述顶针2与形变传感器I间设置有两端限位的弹簧钢片5，所述弹簧钢片5上设置与顶针配合的通孔51。所述顶针2包括与螺栓或螺母接触的接触部21、与内盖配合限位的膨大部22和限位在通孔51内的球头部23。所述膨大部22的最小外径大于限位孔41的最大内径；所述接触部21的最小外径小于限位孔41的最大内径。所述接触部21与限位孔41间设置弹簧6。传感模块安装于待监控的部位，用于实时监控待监控部位的螺栓或螺母松动状态并将其转换成电子数据传送至采集模块。图I中A表示将传感模块通过导线与采集模块联接，将传感模块输出的电子数据传送至采集模块。所述采集模块用于接收传感模块传来的电子数据并根据采集模块设定的软件程序对电子数据进行数据分析，然后向主控模块发出对应的监控数据及信号。图I中B表示实时通信。采集模块与主控模块的电子数据的通讯模式可以是无线射频通信、直线连接通信、连线载波通信。所述主控模块用于管理所有的采集模块、接收目标模块发来的监控数据并传送给采集模块、接收采集模块发来的电子数据传送给目标模块。图I中C表示远程通信网，用于目标模块与主控模块之间的通信方法，其方法可以是移动网络(GPRS或SMS)、Wi-Fi、数传电台、卫星通信等工作形式。所述目标模块用于管理所有的主控模块和采集模块，发布监控数据及配置信息、报警信息、记录与管理、以及发出报警信号至手机、计算机以及中央控制中心。本实施例中传感模块中顶针的接触部与被监控螺栓或螺母紧密相抵接触，如螺栓或螺母松动后必然会产生位移，将顶针顶出，其顶针另一端将使传感器产生弯曲变形。传感器发生弯曲变形后其物理特性产生变化。由于传感器与采集模块通过信号线相联接，因此采集模块里的相应电路与传感器一起就构成了一个稳定的电路状态，即相对平衡的电气关系，当传感器发生变形时由于传感器传送给采集模块的信号发生了变化，促使采集模块电路从一个前述稳定的电路状态变化为令一电路状态，也就是前述的电气相对平衡关系被打破，传感器形变越大传送给采集模块的电信号也就变化越大，采集模块因此检测出螺栓或螺母的松动以及松动的相对程度。螺栓或螺母拧紧恢复正常状态后，顶针在弹簧或弹簧钢片或其它使其复位的外力作用下恢复正常位置，传感器的形变被消除，传感器与采集模块重新回到原来的相对电气平衡，采集模块识别螺栓或螺母状态正常。这样从而达到通过采用这种顶针与传感器获取传感器形变信号的结构或与采集模块识别的手段，达到对螺栓或 螺母松动实施监控的目的。上述实例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种螺栓或螺母松动监控装置，包括采集螺栓或螺母松动信号的采集模块、连接采集模块对采集模块采集的信号进行处理并根据采集的信号对螺栓或螺母是否松动进行判断的主控模块和根据主控模块判断结果进行报警的目标模块，其特征在于所述装置还包括设置在被监控螺栓或螺母上的传感模块，所述传感模块包括形变传感器(I )，所述形变传感器(I)通过顶针(2)与螺栓或螺母接触，所述形变传感器(I)通过信号线与采集模块连接；当螺栓或螺母松动时，螺栓或螺母使顶针(2)向形变传感器(I)移动，所述形变传感器(I)将螺栓或螺母松动的形变量通过信号线发送至采集模块。
2.根据权利要求I所述的螺栓或螺母松动监控装置，其特征在于所述形变传感器(I)为内置式传感器，所述形变传感器(I)外侧设置保护盖(3)，所述保护盖与被螺栓紧固的物件固定。
3.根据权利要求I所述的螺栓或螺母松动监控装置，其特征在于所述传感模块还设置有内盖(4 )，所述内盖上设置供顶针穿过的限位孔(41)。
4.根据权利要求3所述的螺栓或螺母松动监控装置，其特征在于所述顶针(2)与形变传感器(I)间设置有两端限位的弹簧钢片(5)，所述弹簧钢片(5)上设置与顶针配合的通孔(51)。
5.根据权利要求4所述的螺栓或螺母松动监控装置，其特征在于所述顶针(2)包括与螺栓或螺母接触的接触部(21)、与内盖配合限位的膨大部(22)和限位在通孔(51)内的球头部(23 )。
6.根据权利要求5所述的螺栓或螺母松动监控装置，其特征在于所述膨大部(22)的最小外径大于限位孔(41)的最大内径；所述接触部(21)的最小外径小于限位孔(41)的最大内径。
7.根据权利要求5所述的螺栓或螺母松动监控装置，其特征在于所述接触部(21)与限位孔(41)间设置弹簧(6)。
全文摘要
本发明公开了一种螺栓或螺母松动监控装置，包括采集螺栓或螺母松动信号的采集模块、连接采集模块对采集模块采集的信号进行处理并根据采集的信号对螺栓或螺母是否松动进行判断的主控模块和根据主控模块判断结果进行报警的目标模块，其特征在于所述装置还包括设置在监控部位螺栓或螺母上的传感模块，所述传感模块包括形变传感器(1)，所述形变传感器(1)通过顶针(2)与螺栓或螺母接触，所述形变传感器(1)通过信号线与采集模块连接；当螺栓或螺母松动时，螺栓或螺母使顶针(2)向形变传感器(1)移动，所述形变传感器(1)将螺栓或螺母松动的形变量通过信号线发送给采集模块。该装置通过顶针与传感器获取传感器形变信号的结构或与采集模块识别的手段，达到对螺栓或螺母松动实施监控的目的。
文档编号G01B7/16GK102706548SQ201210172188
公开日2012年10月3日 申请日期2012年5月30日 优先权日2012年5月30日
发明者冯平, 胡正平 申请人:冯平, 胡正平