一种用于测试螺栓预紧力的超声波传感器的固定装置的制作方法

本实用新型涉及元器件固定技术领域，具体来说，涉及一种用于测试螺栓预紧力的超声波传感器的固定装置。

背景技术：

在工程螺栓预紧力监测中，螺栓预紧力的大小、变化情况关系到工程、设备的使用安全及使用寿命，实际工程中，由于螺栓的松动或过载造成了螺栓断裂引起的安全事故屡见不鲜，因此需要对螺栓预紧力进行实时监控，传统的超声波传感器需要测量操作人员将传感器表面与被测工件表面紧密接触，单次采集传感器的数据，超声螺栓预紧力监测是一项高精度的工艺要求，当测试时间过长或测试条件有所限制，操作人员很难保证传感器稳固的与被测工件紧密贴合，更难保证压力持续一致。在进行螺栓预紧力监测时更会造成较大误差，达不到预紧力监测精确的要求。另外，由于技术人员手部晃动带来的耦合层厚度不一致很容易造成测量结果具有很大误差，甚至产生测量错误。

CN201210381397.4涉及一种用于螺栓轴向预紧应力检测的横纵波超声波传感器，通过将吸声材料包裹于横波晶振圆柱的外围一同塞入纵波晶振圆环中，分别将导线焊接 在横波晶振圆柱与纵波晶振圆环的一面并分别连接安装于外壳上的L5接头，将吸震材料包裹于纵波晶振圆环外侧并填充满背衬材料，将磁钢套于吸震材料外围一并组成传感器的内芯。将保护膜贴于旋盖的底面并旋紧在外壳上，将组合好的内芯紧紧压实于外壳内部，做成横纵波超声传感器。通过保证耦合层厚度的稳定性，减小测量误差，但对于压力的持续一致问题，没有提出相关的解决方法，具有一定的局限性。

技术实现要素：

针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型提供一种用于测试螺栓预紧力的超声波传感器的固定装置，通过该固定装置的作用，保证耦合层厚度的稳定性同时，还能保证压力的持续一致性。

为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一方面，本实用新型提供一种用于测试螺栓预紧力的超声波传感器的固定装置，包括被测螺栓、旋紧装置、耦合层、超声波传感器和传感器接线端；

所述旋紧装置从上至下依次包括安装孔、嵌套孔和螺栓孔；

所述超声波传感器探头底部的凸出外缘嵌套在旋紧装置嵌套孔内；

所述超声波传感器本体贯穿安装在安装孔内；

所述耦合层涂覆在超声波传感器探头底部，并与被测螺栓端面接触；

所述被测螺栓与旋紧装置的螺栓孔螺纹连接；

所述传感器接线端设置在超声波传感器内，并与监测系统连接。

进一步地，所述安装孔内径小于嵌套孔内径。

进一步地，所述螺栓孔内径小于嵌套孔内径。

进一步地，所述安装孔内径小于螺栓孔内径。

进一步地，所述螺栓孔内设置有与被测螺栓相匹配的旋紧螺纹。

进一步地，所述安装孔内设置有第一弹性垫圈。

进一步地，所述嵌套孔内与超声波传感器探头底部的凸出外缘相接触面设置有第二弹性垫圈。

进一步地，所述嵌套孔内径大于所述超声波传感器探头底部的凸出外缘的外径。

进一步地，所述嵌套孔的深度大于所述超声波传感器探头底部的凸出外缘的厚度。

进一步地，所述旋紧装置的外围设置有防滑纹，且所述旋紧装置的结构呈六面体状或环状。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供一种用于测试螺栓预紧力的超声波传感器的固定装置，通过旋紧装置的卡设安装，使得超声波传感器本体安装在安装孔内；通过旋紧装置的嵌套孔实现对超声波传感器的嵌套安装；通过旋紧装置的螺栓孔与被测螺栓的紧固，实现将超声波传感器于被测螺栓之间的固定安装，保证耦合层厚度的稳定性，由于固定安装是通过螺纹连接实现，保证压力的持续一致性。

本实用新型的结构可实现保障螺栓预紧力检测过程中的稳定性，还可实现传感器与北侧螺栓的紧密贴合，能保证螺栓预紧力检测时的精确要求，减少测试结果的误差，甚至避免测试结果的错误。

本实用新型提供的固定装置结构简单，安装拆卸方便，可实现无损探伤检测的准确。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1 本实用新型优选实施例的结构示意图；

图2 本实用新型优选实施例的紧固装置剖面结构示意图。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同｡本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本实用新型的保护范围｡

实施例1

如图1~2所示，本实用新型提供一种用于测试螺栓预紧力的超声波传感器的固定装置，包括被测螺栓1、旋紧装置2、耦合层3、超声波传感器4和传感器接线端5；

所述旋紧装置2从上至下依次包括安装孔21、嵌套孔22和螺栓孔23；

所述超声波传感器4探头底部的凸出外缘嵌套在旋紧装置嵌套孔22内；

所述超声波传感器4本体贯穿安装在安装孔21内，实现超声波传感器的固定安装；

所述耦合层3涂覆在超声波传感器探头4底部，并与被测螺栓1端面接触，实现超声波传感器探头与被测螺栓之间通过耦合层的耦合胶/耦合剂进行耦合；

所述被测螺栓1与旋紧装置2的螺栓孔23螺纹连接，通过旋转旋紧装置实现被测螺栓1与超声波传感器探头4之间的紧固；

所述传感器接线端5设置在超声波传感器4内，并与监测系统连接；实现对预紧力的长时间监测。

优选地，所述安装孔21内径小于嵌套孔22内径，以此保证超声波传感器探头底部的凸出外缘能嵌套在嵌套孔22内，超声波传感器4能够安装固定在安装孔21内，实现超声波传感器4的固定安装。

优选地，所述螺栓孔23内径小于嵌套孔22内径，以此保证超声波传感器4探头底部与螺栓1的接触，嵌套孔22的内径可满足不同规格凸出外缘的需求。

优选地，所述安装孔21内径小于螺栓孔23内径，实现超声波传感器4的固定安装，提高安装的稳定性。

优选地，所述螺栓孔23内设置有与被测螺栓1相匹配的旋紧螺纹。

优选地，所述安装孔21内设置有第一弹性垫圈，可减少安装孔与超声波传感器之间的磨损，保证安装的稳定性。

优选地，所述嵌套孔22内与超声波传感器4探头底部的凸出外缘相接触面设置有第二弹性垫圈，可减少嵌套孔与凸出外缘之间的磨损，保证安装的稳定性。

优选地，所述嵌套孔22内径大于所述超声波传感器4探头底部的凸出外缘的外径，保证安装的稳定性。

优选地，所述嵌套孔22的深度大于所述超声波传感器4探头底部的凸出外缘的厚度，保证安装的稳定性。

优选地，所述旋紧装置2的外围设置有防滑纹，且所述旋紧装置2的结构呈六面体状或环状，便于安装紧固。

工作原理：首先，将超声波传感器4探头底部涂覆耦合胶形成耦合层3，涂覆均匀后，将其压在被测螺栓1的端面，将旋紧装置2从下至上贯穿嵌套在超声波传感器4上，实现嵌套孔22刚好嵌套在超声波传感器4探头底部的凸出外缘上，然后顺时针旋紧旋紧装置2与被测螺栓1，实现超声波传感器的固定安装；将传感器接线端5与监测系统连接即可。

本实用新型提供一种用于测试螺栓预紧力的超声波传感器的固定装置，通过旋紧装置的卡设安装，使得超声波传感器本体安装在安装孔内；通过旋紧装置的嵌套孔实现对超声波传感器的嵌套安装；通过旋紧装置的螺栓孔与被测螺栓的紧固，实现将超声波传感器于被测螺栓之间的固定安装，保证耦合层厚度的稳定性，由于固定安装是通过螺纹连接实现，保证压力的持续一致性。

安装本实用新型的结构后，可实现耦合的稳定，实时长时间监控，提高测量的精度等级，利于工程上的安装。本实用新型解决一般超声波传感器无法固定安装于被测螺栓端面，且在长时间实时监控螺栓预紧力时出现的问题。本实用新型保证了耦合厚度的均匀与稳定，大大减小了测量误差，可广泛应用于超声波实时监测螺栓预紧力、无损探伤等工程应用领域。

本实用新型的结构可实现保障螺栓预紧力检测过程中的稳定性，还可实现传感器与被侧螺栓的紧密贴合，能保证螺栓预紧力检测时的精确要求，减少测试结果的误差，甚至避免测试结果的错误。

本实用新型提供的固定装置结构简单，安装拆卸方便，可实现无损探伤检测的准确。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。