一种检测紧固力的紧固件的制作方法

本实用新型涉及物联网领域，更具体地说，涉及一种检测紧固力的紧固件。

背景技术：

现代工业、建筑领域中使用了大量的螺母、螺杆、螺栓将不同部件紧密连接起来。螺母的紧固作用是最基础也是最重要的作用。但在现实使用中螺母会承担来自温度、紫外线、震动、环境腐蚀、载荷、交变应力、抗剪切、抗扭转等各种考验，长期使用中会出现松脱失效的风险。因此，为避免因螺母松动失效引发的工程事故，需要对螺母的工作状态进行定期人工检查和加固作业。这种人工巡检方式要消耗大量的人力，效率低，且还存在错检、漏检，海量数据无法记录、追溯等问题。现在也有一些自动化的视频检测技术，对紧固件的形态有无、缺失进行判别，间接反映紧固件的工作状态。该方法只有好和坏两种结论，该方法无法对紧固件的应力渐变过程、失效过程进行跟踪掌握，不能进行事前纠正。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述需要人力检测、无法对紧固件的应力渐变过程进行检测的缺陷，提供一种能够实现自动检测、能够得到具体的、系统的数据的紧固件。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种检测紧固力的紧固件，包括实现其紧固功能的螺母，还包括盖帽外壳、标签模块、盖帽内壳和应力片桥组；所述盖帽外壳和所述盖帽内壳安装在所述螺母的非受力面上；所述盖帽外壳和所述盖帽内壳组装形成密封腔，所述标签模块固定在所述密封腔内，所述应力片桥组设置在所述螺母内，通过线缆与所述标签模块连接；所述标签模块包括标签模块，实现无线能量收集、采集和无线传输数据等。故本紧固件无需内装电池或外接电缆供电，方便安装使用。

更进一步地，所述紧固件还包括用于辅助紧固件固定的垫片。

更进一步地，所述应力片桥组包括多个电阻，用于感应螺母受力状态。

更进一步地，所述盖帽外壳为钢化塑料。

更进一步地，所述标签模块包括天线、RFID芯片模块、采样模块和信号处理模块。RFID芯片模块依靠匹配读出器输出的射频无线信号转换为RFID芯片模块工作所需的电压。

实施本实用新型的一种检测紧固力的紧固件，具有以下有益效果：由于在紧固件上设置了标签模块，该标签模块能够检测螺母由于受力引起的微小形变而导致的应力变化，外部读写器通过接收这样的状态数据，就能自动判断紧固件的受力状态，从而得到该紧固件是否工作正常的结论。在紧固件松开的情况下，由于其不受力或受力状态减小，导致其应力消失或变小，这些状态都能够通过上述状态数据体现出来。因此，其能够实现自动检测、实现对螺母工作状态的智能检测。由于紧固件内能通过无线能量收集产生所需的工作电源，故紧固件省去了跟换电池或接线供电问题，特别适合现场安装使用。

附图说明

图1是本实用新型一种检测紧固力的紧固件实施例中结构示意图；

图2是所述实施例中紧固件设置在螺钉上的位置结构示意图；

图3是所述实施例中标签模块的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型实施例作进一步说明，本实施例仅代表一种最佳实施方式，不应构成对本实用新型的限制。

如图1和图3所示，在本实用新型的一种检测紧固力的紧固件实施例中：该紧固件包括实现其紧固功能的螺母4，还包括盖帽外壳1、标签模块2、盖帽内壳3和应力片桥组6；所述盖帽外壳1为钢化塑料，通过螺钉固定在所述螺母的非受力面上；所述盖帽外壳1和所述盖帽内壳3组装形成密封腔，所述标签模块2固定在所述密封腔内，所述应力片桥组6设置在所述螺母4内，通过线缆5与所述标签模块2连接。所述应力片桥组6具有多个电阻，用于感应螺母的受力状态。所述标签模块2包括天线20、RFID芯片模块21，采样模块22和信号处理模块23。所述天线20和RFID芯片模块21共同工作，将外部读出器输出的无线激励信号转换为标签模块2和应变片桥组6工作所需的电源；采样模块22和信号处理模块23对应变片桥组6输出的信号进行采样数字化，并通过RFID芯片模块21和天线20发送给外部的读出器。

如图2所示，在螺钉7上安装具有紧固功能并带有应力片桥组6的螺母4，该螺母4通过垫片8与被紧固物9接触。当螺母4紧固时，由于被紧固物9的作用，螺母4受到反向压力，既紧固力。螺母4越紧，其受到的紧固力就越大；螺母4越松，其受到的紧固力就越小。

在本实施例中，通过在铁路扣件的应用进一步说明所述紧固件的工作原理。当螺母紧固工作时，螺母受力面会受到反作用力使螺母内部产生微小形变，进而影响应变片产生电阻变化。标签模块通过对应变片桥组的电阻进行检测采样，即可得到当前螺母工作的紧固力的大小。读出器向螺母提供无线激励信号，则标签模块将激励信号转换为能量启动工作为应力片桥组提供工作电源，采集应力信号后，将检测结果反馈读出器，即可实现对螺母工作时内部所受应力的检测。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。