一种螺栓轴力溯源设备的制作方法

本实用新型涉及一种测量装置，特别是涉及一种螺栓轴力溯源设备。
背景技术：
：螺栓轴力为当拧紧螺栓(或螺母)使螺栓(或螺母)按照螺纹旋入螺纹孔中时，在螺栓变形产生的轴力，螺栓轴力是保证零件可靠连接和正常工作的一个重要参数。目前，螺栓轴力溯源设备获取螺栓轴力存在人员操作误差或力值传感器精度不高的问题，从而造成标准曲线的准确性较低，进而影响溯源得到的螺栓轴力值的精度。因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷中的至少一个。技术实现要素：本实用新型的目的在于提供一种螺栓轴力溯源设备来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷中的至少一个。为实现上述目的，本实用新型提供一种螺栓轴力溯源设备，所述螺栓轴力溯源设备包括：紧固试验机；采集装置，所述采集装置的采集端连接所述紧固试验机的信号输出端，用于采集所述紧固试验机检测到的标定螺栓的第一螺栓轴力信号；和超声波测力仪，所述超声波测力仪的输入端连接所述采集装置的信号输出端，用于从所述采集装置获得所述第一螺栓轴力信号以及标定螺栓的第一超声波声时信号，所述超声波测力仪能够根据所述第一螺栓轴力信号构建超声波声时与所述第一螺栓轴力信号相对应的标定曲线，以及依据所述标定曲线和工作螺栓的第二超声波声时信号获得所述工作螺栓的第二螺栓轴力值。进一步地，所述采集装置还包括：BNC接口，所述BNC接口连接在所述紧固试验机与所述超声波测力仪之间，用于接收所述第一螺栓轴力信号，并将所述第一螺栓轴力信号传输给所述超声波测力仪。进一步地，所述BNC接口通过数据线向所述超声波测力仪传递信号。进一步地，所述采集装置包括：数模转换器，所述数模转换器连接在所述紧固试验机与所述BNC接口之间，用于将所述第一螺栓轴力信号从数字信号转换成模拟信号，并输入到所述BNC接口。进一步地，所述紧固试验机包括：螺栓轴力传感器，所述螺栓轴力传感器用于测量第一螺栓轴力信号；和输出线路，所述输出线路连接在所述螺栓轴力传感器的输出端和所述BNC接口之间，用于将所述第一螺栓轴力信号输送给所述BNC接口。进一步地，所述超声波测力仪包括：输入装置，所述输入装置连接所述采集装置，用于从所述采集装置获得所述第一螺栓轴力信号；超声信号拾取器，所述超声信号拾取器用于接收所述第一超声波声时信号以及获取所述工作螺栓的第二超声波声时信号；信号处理器，所述信号处理器连接所述输入装置和所述超声信号拾取器，用于接收所述第一螺栓轴力信号以及所述第一超声波声时信号和所述第二超声波声时信号，并根据所述第一螺栓轴力信号和所述第一超声波声时信号获得所述标定曲线，以及依据所述标定曲线和所述第二超声波声时信号获得所述工作螺栓的第二螺栓轴力值；和输出装置，所述输出装置连接所述信号处理器，用于输出所述第二螺栓轴力值。进一步地，所述超声波测力仪还包括：存储器，所述存储器的输入端连接所述信号处理器，用于存储所述标定曲线。进一步地，所述输入装置为输入接口，所述输出装置为输出接口。进一步地，所述紧固试验机为TEST摩擦系数试验机。本实用新型利用采集装置采集现有的测量精度更高的紧固试验机测量得到螺栓轴力信号，输送给超声波测力仪，超声波测力仪根据采集到的所述螺栓轴力信号构建超声波声时与所述螺栓轴力信号的对应关系，并依据超声波声时与所述螺栓轴力信号的对应关系获得螺栓轴力的值，由于的紧固试验机测量得到螺栓轴力信号比现有技术中力值传感器的测量精度和稳定性更高，因此最后测量得到的螺栓轴力的值的精度和稳定性相应更高。附图说明图1是根据本实用新型第一实施例的螺栓轴力溯源设备的原理性示意图。图2是根据本实用新型第二实施例的螺栓轴力溯源设备的原理性示意图。附图标记：1紧固试验机2采集装置3超声波测力仪11螺栓轴力传感器12输出线路21BNC接口22数模转换器31输入装置32超声信号拾取器33信号处理器34输出装置具体实施方式在附图中，使用相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。在本实用新型的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。如图1所示，本实施例所提供的螺栓轴力溯源设备包括：紧固试验机1、采集装置2和超声波测力仪3，其中：紧固试验机1采用现有的德国TEST摩擦系数试验机提供螺栓轴力信号，由于紧固试验机1提供的螺栓轴力信号的精度在0.3％～0.5％，所以提高了超声波测力仪3根据螺栓轴力信号构建超声波声时与螺栓轴力信号相对应的标定曲线的精度(比如≤0.5％)，进而为超声波测力仪3根据标定曲线以及现场测得的工作螺栓的第二超声波声时信号获得所述工作螺栓的第二螺栓轴力值的高精度提供了有利条件(比如≤1％)，比现有技术提高了2～5倍，解决了目前螺栓夹紧力检测精度较低的问题。采集装置2的采集端连接紧固试验机1的信号输出端，用于采集紧固试验机1检测到的标定螺栓的第一螺栓轴力信号，该第一螺栓轴力信号是电压信号，例如10V直流电压信号。超声波测力仪3的输入端连接采集装置2的信号输出端，用于从采集装置2获得所述第一螺栓轴力信号以及标定螺栓的第一超声波声时信号，超声波测力仪3能够根据所述第一螺栓轴力信号构建超声波声时与所述第一螺栓轴力信号相对应的标定曲线，以及依据所述标定曲线和工作螺栓的第二超声波声时信号获得所述工作螺栓的第二螺栓轴力值。具体如下：超声波测力仪3从采集装置2获得的标定螺栓的第一螺栓轴力信号，第一螺栓轴力信号是10V直流电压信号，该信号输入到超声波测力仪3。同时超声波测力仪3获得标定螺栓的第一超声波声时信号，根据所述第一螺栓轴力信号构建超声波声时与所述第一螺栓轴力信号相对应的标定曲线，并保存标定曲线。在实际测量工作螺栓的螺栓轴力值过程中，首先由超声波测力仪3获得工作螺栓的第二超声波声时信号，然后在标定曲线上找到对应第二超声波声时信号的工作螺栓的螺栓轴力值。超声波测力仪3的具体工作为现有技术，在此不展开描述。本实施例利用采集装置采集现有的测量精度更高的紧固试验机测量得到标定螺栓的螺栓轴力信号，输送给超声波测力仪，超声波测力仪根据采集到的标定螺栓的螺栓轴力信号构建超声波声时与所述螺栓轴力信号的对应关系，并依据超声波声时与所述螺栓轴力信号的对应关系获得工作螺栓的螺栓轴力的值，由于的紧固试验机测量得到螺栓轴力信号比现有技术中力值传感器的测量精度和稳定性更高，因此最后测量得到的螺栓轴力的值的精度和稳定性相应更高。如图2所示，在一个实施例中，采集装置2还包括：BNC(BayonetNutConnector；刺刀螺母连接器)接口21，BNC接口采用的同轴电缆是一种屏蔽电缆，有传送距离长、信号稳定的优点。本实施例中，BNC接口21连接在紧固试验机1与超声波测力仪3之间，用于接收从紧固试验机1采集到的所述第一螺栓轴力信号，并将所述第一螺栓轴力信号传输给超声波测力仪3。为超声波测力仪3提供标定螺栓的螺栓轴力信号。优选地，BNC接口21通过数据线向超声波测力仪3传递信号。当然，也不排除使用现有技术中公知的无线信号传递方式，比如用T-BOX、USB或蓝牙进行信号连接。在一个实施例中，采集装置2包括数模转换器22，数模转换器22连接在紧固试验机1的信号输出端与超声波测力仪3的输入端之间，用于将紧固试验机1检测得到的所述螺栓轴力信号从数字信号转换成模拟信号。数模转换器22可以采用现有技术中数模转换产品。紧固试验机1包括螺栓轴力传感器11和输出线路12，螺栓轴力传感器11用于测量第一螺栓轴力信号，所述第一螺栓轴力信号是10V直流电压信号。输出线路12连接在螺栓轴力传感器11的输出端和BNC接口21之间，用于将所述第一螺栓轴力信号输送给BNC接口21。使用时，首先，由螺栓轴力传感器11测量得到的第一螺栓轴力信号通过输出线路12从紧固试验机1输出；然后，所述第一螺栓轴力信号经由数模转换器22，并从数字信号转化成模拟信号；最后，模拟信号的所述第一螺栓轴力信号由BNC接口21通过数据线输送给超声波测力仪3，由超声波测力仪3构建超声波声时与所述第一螺栓轴力信号相对应的标定曲线。在一个实施例中，超声波测力仪3包括：输入装置31、超声信号拾取器32和信号处理器33，其中：输入装置31连接采集装置2的BNC接口21，用于从采集装置2的BNC接口21获得所述第一螺栓轴力信号。超声信号拾取器32包括超声波的发射器和采集器，用于检测所述第一超声波声时信号以及获取所述工作螺栓的第二超声波声时信号。信号处理器33连接输入装置31和超声信号拾取器32，用于接收所述第一螺栓轴力信号以及所述第一超声波声时信号和所述第二超声波声时信号，并根据所述第一螺栓轴力信号和所述第二超声波声时信号获得所述标定曲线，以及依据所述标定曲线和所述第一超声波声时信号获得所述工作螺栓的第二螺栓轴力值。输出装置34连接信号处理器33，用于输出所述第二螺栓轴力值。进一步地，超声波测力仪3包括：存储器(图中为示出)，所述存储器的输入端连接信号处理器33，用于存储所述标定曲线。也就是说，存储器中将存储对应于各种型号的螺栓的标定曲线。在信号处理器33需要使用某一特定的标定曲线的时候，操作人员从输入装置31直接输入待检测的工作螺栓的型号，信号处理器33便可以从存储器中调出相应的标定曲线进行使用。上述实施例中，输入装置31为输入接口，输出装置34为输出接口。最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。本领域的普通技术人员应当理解：可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。当前第1页1 2 3