本实用新型涉及扭矩检测技术领域，特别是涉及一种套筒转角检测装置。
背景技术：
大规格高强螺栓的安装目前主要依靠液压扳手作为动力，产生扭转动作来完成。通常液压扳手通过预设液压系统油压来控制液压扳手扭紧螺栓的扭矩，对螺栓进行扭矩法安装。扭矩法施工是目前最普遍的一种施工方法，其实质是通过控制扭紧螺栓所需的扭矩来保证螺栓扭紧后的预紧力，此方法也要求同批次螺栓的扭矩系数基本一致，扭矩系数代表了螺栓扭矩和轴力的对应关系，因而通过扭矩法要想达到扭紧后的螺栓预紧力准确，就必须即保证预设扭矩测控的准确，又要保证螺栓扭矩系数一致性要好。扭矩法施工，已有相关标准提供扭矩参数,如GB/T33628-2017《风力发电机组高强螺纹连接副安装技术要求》
另一种较为精准的安装方法为转角法或扭矩转角法，是在扭矩法施工的基础上，在螺栓扭紧过程中，测量扭紧动作转动角度，控制螺栓扭紧转角完成施工安装。通常在扭紧到起始扭矩后开始测量扭紧转动的角度，达到起始扭矩时螺纹之间及被连接工件之间实现密贴，随后的扭紧转动角度完全对应螺栓伸长的轴向变形，遵循材料弹性变形规律，转动角度直接准确的对应了螺栓预紧力，安装精度比扭矩法高。这种施工方法目前多采取划线画角的方法控制扭紧转角，即在螺栓、螺母或套筒上画标志线，再于机体上画转过预定角度的标志线，当螺栓、螺母或套筒上画标志线转动到与机体上的标志线重合时，即认定完成预定转动角度，划线及目测造成的误差，一定程度降低了转角法的准确性，同时也造成施工操作不便，工作效率不高，其主要原因在于缺乏方便准确的转角测量方法。
技术实现要素：
本实用新型要解决的技术问题是提供一种套筒转角检测装置。
一种套筒转角检测装置，包括套筒；套筒的外圆周表面设有一圈或多圈斑纹带；每圈斑纹带由对光线的反射率不同的若干个斑纹组成。
本实用新型所述的套筒转角检测装置，其中，还包括光测量装置；光测量装置设有光束发射部件，发射光束照射套筒，套筒上的斑纹对光束进行反射；光测量装置还包括反射光接收部件；每圈斑纹带对应有一个光束发射部件和一个反射光接收部件；所述光束发射部件和反射光接收部件朝向相对应的斑纹带；
当有多圈斑纹带时，如果所有斑纹带的斑纹数量均相同，则至少有两圈斑纹带的斑纹相互错位排列，且这两圈斑纹带上距离最近的两条斑纹的边界不在同一条直线上。
本实用新型所述的套筒转角检测装置，其中，所述斑纹带为上下两圈；两圈斑纹带上的斑纹相互错位排列；上圈斑纹带中的所有斑纹的宽度相等；下圈斑纹带中的所有斑纹的宽度相等；两圈斑纹带的斑纹数量相同或者不同。
本实用新型所述的套筒转角检测装置，其中，套筒转动时，反射光接收部件通过测量反射光线的强弱，对斑纹边界识别，通过计数得出套筒上转过的斑纹数量，从而得出套筒转过的角度；所述光测量装置具有计时功能。
本实用新型所述的套筒转角检测装置，其特征在于：所述斑纹为竖直条纹、斜条纹、曲线条纹或者具有一定形状的斑点；所述斑纹的颜色为黑白相间或者多种颜色按照一定规律交替相间。
本实用新型所述的套筒转角检测装置，其中，所述斑纹中每一条斑纹均采用一种特定的颜色，代表该条纹所在位置的位置信息。
本实用新型所述的套筒转角检测装置，其中，所述斑纹通过粘贴、涂刷、镂刻、凸刻或者凹刻制得。
本实用新型所述的套筒转角检测装置，其中，所述光测量装置的数量为一个或者多个；
当光测量装置为多个时，围绕套筒呈环形均匀排列或者不均匀排列，多个光测量装置测量得出的套筒转过的角度值互为冗余；在每个光测量装置中，每一圈斑纹带都对应有一个光束发射部件和一个反射光接收部件；所述光束发射部件和反射光接收部件朝向相对应的斑纹带。
本实用新型所述的套筒转角检测装置，其中，所述光测量装置距离套筒小于1m，且固定不动；所述光束发射部件所发射出的光束为可见光和不可见光中的一种或者两种；所述光束发射部件和反射光接收部件的朝向垂直于套筒圆周的法线方向。
本实用新型所述的套筒转角检测装置，其中，还包括可读仪表；光测量装置将测量信号通过无线方式或者有线方式传输到可读仪表，可读仪表接收信号并显示套筒转过的角度。
本实用新型同现有技术相比，其有益效果在于：
(1)本实用新型的装置中，套筒转动角度的测量采用光学原理，在套筒外圆柱表面设有一定间距的、一定形状的斑纹，圆周上一定数量的斑纹代表了360度圆周内的角度，这些斑纹具有不同的对光线的反射效率，当光束照射这些斑纹，其反射面颜色或者明暗不同，反射光强度也就不同。
(2)光测量装置可测量反射光线的强弱，能对斑纹边界识别，能够计数。
(3)光测量装置还能够测量时间。
(4)光测量装置位于套筒旁边固定不动，随着套筒转动，测出转过的斑纹边界数量。当转动角度非常小，并未检测到转过的斑纹边界，则视为套筒未转动。因此，可根据分辨率的需求，在套筒上设置相应数量的斑纹。当斑纹数量越多，则分辨率越高。
(5)为了能够识别转动方向，斑纹设置两列，相互错位排列，所产生的两路反射光信号时序不同，得以判断转动方向。
(6)光测量装置测量信号通过无线方式发射，旁边的仪表接收该信号并显示套筒转动的角度。
(7)本实用新型的装置还可采用一个以上的光测量装置，所测量的转角量值互为冗余，从而保障测量转角的准确性，防止操作过程意外阻挡测量光线。
(8)该装置对于套筒使用过程中可能出现的短暂回转的情况，系统连续测量，能识别角度增加和减少，保证转角绝对值正确。该装置既可应用于一般套筒，也可用于具有扭矩测量功能的套筒。
(9)本实用新型中的套筒转角测量装置直接安放于套筒上，直接与液压扳手配套使用，加之套筒可以是具有扭矩测量功能的套筒，转角测量装置在套筒达到起始扭矩时开始计角，转动达到预定角度时，停止液压扳手转动。因此具有操作方便，转角测控更准确的优点。
下面结合附图说明和具体实施例对本实用新型的套筒转角检测装置作进一步说明。
附图说明
图1为实施例1的套筒转角检测装置的示意图；
图2为实施例2的套筒转角检测装置的示意图；
图3为实施例1的套筒转动时反射光信号的一种波形示意图；
图4为实施例1的套筒转动时反射光信号的另一种波形示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1、图3所示，一种套筒转角检测装置，包括套筒1；套筒1的外圆周表面设有一圈或多圈斑纹带，优选为上下两圈斑纹带(3、4)；每圈斑纹带由对光线的反射率不同的若干个斑纹组成(图1中仅示出部分斑纹)。两圈斑纹带上的斑纹相互错位排列。上圈斑纹带3中的所有斑纹的宽度相等；下圈斑纹带4中的所有斑纹的宽度相等。
套筒转角检测装置还包括光测量装置2；光测量装置2设有光束发射部件，发射光束照射套筒1，套筒1上的斑纹对光束进行反射。
光测量装置2中还包括反射光接收部件；套筒1转动时，反射光接收部件通过测量反射光线的强弱，对斑纹边界识别，通过计数得出套筒上转过的斑纹数量，从而得出套筒转过的角度。每圈斑纹带对应有一个光束发射部件和一个反射光接收部件；所述光束发射部件和反射光接收部件朝向相对应的斑纹带，优选为，光束发射部件和反射光接收部件的朝向垂直于套筒圆周的法线方向。
其中，反射光接收部件与信号处理器连接，反射光的强弱信号被转换为数字信号，从而实现斑纹的辨识。
其中，光束发射部件、反射光接收部件和信号处理器均为常规型号，以实现上述功能即可。例如，光束发射部件可以为飞思卡尔公司激光调焦发射管，FS-M636505D型号；反射光接收部件可以为飞思卡尔公司激光接收管；信号处理器可以为ST(意法半导体)公司STM32F103C8T6型号。
光测量装置2具有计时功能。
两圈斑纹带(3、4)上的斑纹为竖直条纹、斜条纹、曲线条纹或者具有一定形状的斑点；斑纹的颜色交替变化或者明暗交替变化，能够实现对光线的反射率交替变化即可。(图1中仅以黑白相间的竖直条纹为例)
斑纹通过粘贴、涂刷、镂刻、凸刻或者凹刻制得。
光测量装置可以为1个或者多个，如果为多个，围绕套筒呈环形均匀排列或者不均匀排列，各个光测量装置测量得出的套筒转过的角度值互为冗余。在每个光测量装置中，每一圈斑纹带都对应有一个光束发射部件和一个反射光接收部件；所述光束发射部件和反射光接收部件朝向相对应的斑纹带。
附图1中仅以1个光测量装置为例。光测量装置距离套筒小于1m，优选为0.2m左右，且固定不动。
套筒转角检测装置还包括可读仪表；光测量装置2将测量信号通过无线方式或者有线方式传输到可读仪表，可读仪表接收信号并显示套筒转过的角度。可读仪表可采用常规型号，以实现接受信号并显示信号数据的功能即可，可以为北京科瑞思创公司CSH-15型号。
两圈斑纹带中的斑纹数量可相同，也可不同，优选为数量不同。因为，当上下两圈斑纹带的斑纹数量不相同，则通过测量套筒转动过条纹的时间差，识别条纹位于套筒上的位置，从而可以更为精确的测得套筒转动的角度。
例如，A列条纹明暗宽度分别为6mm，B列条纹明暗宽度分别为5.5mm。其匀速转动过程中所产生的反射光信号如图3所示。
以套筒圆周周长为330mm为例，则A列条纹共有55条，B列条纹共有60条。A列信号脉冲前沿与B列信号脉冲前沿的时差呈现周期性规律，在一个周期内，前沿时差各不相同，对应了套筒表面的特定条纹。圆周一周发生了5个周期，每个周期对应圆周的72度，利用此对应关系，套筒转动过程中，系统既计数又测量两列条纹对应的时差。例如：转动36度，计数可代表转过的角度，A列转过5个条纹，B列转过6个条纹；两列条纹间相互错位所对应的信号时差，被连续测得，假设转动起始条纹时差值为0，当测到时差值再次为0时，即是转过了36度。计数信息和时差信息，通过算法进行优选，互为补充，互为冗余，剔除缺陷信号，提高角度测控精度。系统可自动识别转动角度，分析信号渐变与突变发生情况，判定转动状态，帮助精准取舍各方式测得的转角数值，从而提高转角测量精度。
再例如，A列条纹明暗宽度分别为6mm，B列条纹明暗宽度分别为6mm。两圈斑纹带的斑纹相互错位排列(错开3mm)，这两圈斑纹带上距离最近的两条斑纹的边界不在同一条直线上。其匀速转动过程中所产生的反射光信号如图4所示。
以套筒圆周周长为330mm为例，则A列条纹共有55条，B列条纹共有55条。套筒正转和反转时，所产生的反射光信号规律不同，从而识别出转向。
当套筒转动非匀速时，上述测量及信号处理过程相同。
实施例2
一种套筒转角检测装置，如图2所示，同实施例1相比，其区别在于，光测量装置(21、22)为2个，围绕套筒呈非对称排列。2个光测量装置测量得出的套筒转过的角度值互为冗余。
以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。