抽水蓄能机组顶盖螺栓残余伸长量的测量方法及装置与流程

本说明书一个或多个实施例涉及水电工程技术领域，尤其涉及一种抽水蓄能机组顶盖螺栓残余伸长量的测量方法及装置。

背景技术：

顶盖螺栓是抽水蓄能机组中的关键部件，其用于将顶盖与座环把合在一起。抽水蓄能机组运行时，顶盖承受较大的水压力动载荷，尤其是过渡过程，顶盖受到水锤压力波的冲击，若顶盖螺栓连接不紧固、存在疲劳破坏现象或螺栓强度不够，长时间运行后可能会出现螺栓断裂，顶盖被掀起，从而出现机组被破坏，甚至水淹厂房的严重事故，造成巨大的生命财产损失。因此，必须使用合格的顶盖螺栓，而且，顶盖螺栓的预紧力需要满足设计要求。

在顶盖螺栓的实际安装过程中，准确控制顶盖螺栓的预紧力使其达到额定力值具有一定的技术难度。考虑到顶盖螺栓的预紧力f与紧固后的残余伸长量δl有关(f＝e·δl/l)，可通过调整顶盖螺栓的残余伸长量使其达到规定的额定伸长值，以使顶盖螺栓的预紧力满足设计要求。

如图1a、1b所示，基于超声波测距原理能够测量顶盖螺栓的残余伸长量。但是，为实现超声波测量残余伸长量，一方面，被测螺栓的两端必须设置反射面，而实际的顶盖螺栓不便于于螺栓尾端加工反射面；第二，需要预先制作出螺栓样本，并在实验室标定出超声波脉冲时间和螺栓样本拉伸长度的关系曲线，费时费力，过程繁琐；第三，由于超声波波速受温度的影响，当实验室的温度与安装现场的温度相差较大时，会影响测量准确性。

技术实现要素：

有鉴于此，本说明书一个或多个实施例的目的在于提出一种抽水蓄能机组顶盖螺栓残余伸长量的测量方法及装置，能够准确测量顶盖螺栓的残余伸长量，从而达到准确控制顶盖螺栓预紧力的目的。

基于上述目的，本说明书一个或多个实施例提供了一种抽水蓄能机组顶盖螺栓残余伸长量的测量装置，包括：

液压拉伸器，用于分别对至少两个中空顶盖螺栓进行预紧操作，直至操作之后每个中空顶盖螺栓的第一残余伸长量达到近似额定伸长值；

第一涡流位移传感器，用于在所述液压拉伸器的操作过程中，测量每个中空顶盖螺栓的第一拉伸距离；

第二涡流位移传感器，用于在所述液压拉伸器的操作过程中，测量每个中空顶盖螺栓的第二拉伸距离；

压力传感器，用于在所述液压拉伸器的操作过程中，测量所述液压拉伸器的液压值；

数据采集及处理单元，用于分别根据每个中空顶盖螺栓的第一拉伸距离、第二拉伸距离，计算得到每个中空顶盖螺栓的第一残余伸长量、第二残余伸长量，当所述第一残余伸长量达到所述近似额定伸长值时，确定所述近似额定伸长值所对应的目标液压值；根据至少两个中空顶盖螺栓所分别对应的目标液压值，确定用于操作实心顶盖螺栓的初始液压值，根据至少两个中空顶盖螺栓所分别对应的第一残余伸长量及所述目标液压值、第二残余伸长量及所述目标液压值，确定用于修正所述实心顶盖螺栓的残余伸长量测量值的修正系数。

可选的，所述测量装置还包括：

所述液压拉伸器，用于对所述实心顶盖螺栓进行预紧操作，初始施加的液压压力等于所述初始液压值；

所述第二涡流位移传感器，用于在所述液压拉伸器的操作过程中，测量所述实心顶盖螺栓的第三拉伸距离；

所述数据采集及处理单元，用于根据所述第三拉伸距离，计算得到所述实心顶盖螺栓的第三残余伸长量，根据所述修正系数对所述第三残余伸长量进行修正，得到修正后的第三残余伸长量。

可选的，所述数据采集及处理单元包括：

初始液压值计算模块，用于根据至少两个中空顶盖螺栓所分别对应的目标液压值，计算各目标液压值的平均值，将所述平均值确定为所述初始液压值。

可选的，所述数据采集及处理单元包括：

修正系数确定模块，用于根据至少两个中空顶盖螺栓所分别对应的第一残余伸长量及所述目标液压值，确定第一拟合系数，根据至少两个中空顶盖螺栓所分别对应的第二残余伸长量及所述目标液压值，确定第二拟合系数，根据所述第一拟合系数和所述第二拟合系数确定所述修正系数。

可选的，所述液压拉伸器，用于当所述数据采集及处理单元判断所述修正后的第三残余伸长量未达到所述近似额定伸长值时，增加施加的液压压力，直至所述修正后的第三残余伸长量达到所述近似额定伸长值。

本说明书另一个方面还提供一种抽水蓄能机组顶盖螺栓残余伸长量的测量方法，包括：

利用液压拉伸器分别对至少两个中空顶盖螺栓进行预紧操作，直至操作之后每个中空顶盖螺栓的第一残余伸长量达到近似额定伸长值；

利用第一涡流位移传感器在所述液压拉伸器的操作过程中，测量每个中空顶盖螺栓的第一拉伸距离；

利用第二涡流位移传感器在所述液压拉伸器的操作过程中，测量每个中空顶盖螺栓的第二拉伸距离；

利用压力传感器在所述液压拉伸器的操作过程中，测量所述液压拉伸器的液压值；

利用数据采集及处理单元分别根据每个中空顶盖螺栓的第一拉伸距离、第二拉伸距离，计算得到每个中空顶盖螺栓的第一残余伸长量、第二残余伸长量，当所述第一残余伸长量达到所述近似额定伸长值时，确定所述近似额定伸长值所对应的目标液压值；根据至少两个中空顶盖螺栓所分别对应的目标液压值，确定用于操作实心顶盖螺栓的初始液压值，根据至少两个中空顶盖螺栓所分别对应的第一残余伸长量及所述目标液压值、第二残余伸长量及所述目标液压值，确定用于修正所述实心顶盖螺栓的残余伸长量测量值的修正系数。

可选的，所述测量方法还包括：

利用所述液压拉伸器对所述实心顶盖螺栓进行预紧操作，初始施加的液压压力等于所述初始液压值；

利用所述第二涡流位移传感器在所述液压拉伸器的操作过程中，测量所述实心顶盖螺栓的第三拉伸距离；

利用所述数据采集及处理单元根据所述第三拉伸距离，计算得到所述实心顶盖螺栓的第三残余伸长量，根据所述修正系数对所述第三残余伸长量进行修正，得到修正后的第三残余伸长量。

可选的，所述测量方法还包括：

利用所述数据采集及处理单元根据至少两个中空顶盖螺栓所分别对应的目标液压值，计算各目标液压值的平均值，将所述平均值确定为所述初始液压值。

可选的，所述测量方法还包括：

利用所述数据采集及处理单元根据至少两个中空顶盖螺栓所分别对应的第一残余伸长量及所述目标液压值，确定第一拟合系数，根据至少两个中空顶盖螺栓所分别对应的第二残余伸长量及所述目标液压值，确定第二拟合系数，根据所述第一拟合系数和所述第二拟合系数确定所述修正系数。

可选的，所述测量方法还包括：

当所述数据采集及处理单元判断所述修正后的第三残余伸长量未达到所述近似额定伸长值时，增加所述液压拉伸器施加的液压压力，直至所述修正后的第三残余伸长量达到所述近似额定伸长值。

从上面所述可以看出，本说明书一个或多个实施例提供的一种抽水蓄能机组顶盖螺栓残余伸长量的测量方法及装置，包括：液压拉伸器，用于分别对至少两个中空顶盖螺栓进行预紧操作，直至操作之后每个中空顶盖螺栓的第一残余伸长量达到近似额定伸长值；第一涡流位移传感器，用于在液压拉伸器的操作过程中，测量每个中空顶盖螺栓的第一拉伸距离；第二涡流位移传感器，用于在液压拉伸器的操作过程中，测量每个中空顶盖螺栓的第二拉伸距离；压力传感器，用于在液压拉伸器的操作过程中，测量液压拉伸器的液压值；数据采集及处理单元，用于分别根据每个中空顶盖螺栓的第一拉伸距离、第二拉伸距离，计算得到每个中空顶盖螺栓的第一残余伸长量、第二残余伸长量，当第一残余伸长量达到所述近似额定伸长值时，确定近似额定伸长值所对应的目标液压值；根据至少两个中空顶盖螺栓所分别对应的目标液压值，确定用于操作实心顶盖螺栓的初始液压值，根据至少两个中空顶盖螺栓所分别对应的第一残余伸长量及所述目标液压值、第二残余伸长量及所述目标液压值，确定用于修正所述实心顶盖螺栓的残余伸长量测量值的修正系数。本实施例的测量方法及装置能够准确测量顶盖螺栓的残余伸长量，从而达到准确控制顶盖螺栓预紧力的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书一个或多个实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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说明书一个或多个实施例，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1a、1b为本说明书一个或多个实施例的超声波测量残余伸长量的原理示意图；

图2为本说明书一个或多个实施例的实心顶盖螺栓的安装结构示意图；

图3a、3b为本说明书一个或多个实施例的两种顶盖螺栓的结构示意图；

图4为本说明书一个或多个实施例的简化的装置结构示意图，用于测量中空顶盖螺栓的残余伸长量；

图5为本说明书一个或多个实施例的简化的装置结构示意图，用于测量实心顶盖螺栓的残余伸长量；

图6为本说明书一个或多个实施例的第一涡流位移传感器测得的目标液压值与第一残余伸长量之间的对应关系示意图；

图7为本说明书一个或多个实施例的第二涡流位移传感器测得的目标液压值与第二残余伸长量之间的对应关系示意图；

图8为本说明书一个或多个实施例的测量方法的流程图。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本说明书一个或多个实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书一个或多个实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

一些实现方式中，如图2所示，抽水蓄能机组中安装顶盖螺栓时，利用顶盖螺栓将顶盖和座环把合，并控制顶盖螺栓的预紧力达到额定力值，以满足安装要求。由于顶盖螺栓的预紧力与残余伸长量(顶盖螺栓安装力矩撤除后，顶盖螺栓最终保留的伸长量)有关，因此，可通过测量顶盖螺栓的残余伸长量，调整顶盖螺栓的预紧力使其满足设计要求。

如图3a、3b所示，抽水蓄能机组中所使用的顶盖螺栓分为两种，一种是中空顶盖螺栓20，中空顶盖螺栓20的中心具有孔201，主要用于测量顶盖螺栓的残余伸长量，利用游标卡尺能够简便的测得中空顶盖螺栓20的残余伸长量，但是精度较低；另一种是实心顶盖螺栓21，尚没有精确的测量方法测量其残余伸长量。实际工程中，一般需要安装至少四个中空顶盖螺栓20和若干(一般在六十个以上)实心顶盖螺栓21。

为解决上述问题，本说明书实施例提供一种抽水蓄能机组顶盖螺栓残余伸长量的测量装置，可利用该测量装置准确测量中空顶盖螺栓的残余伸长量，同时得到测量实心顶盖螺栓的残余伸长量的初始液压值，以及用于修正实心顶盖螺栓的残余伸长量测量值的修正系数，利用修正系数对实心顶盖螺栓的残余伸长量测量值进行修正后，得到准确的残余伸长量。这样，通过准确测量顶盖螺栓的残余伸长量，调整施加于顶盖螺栓的液压压力，使得顶盖螺栓的残余伸长量达到额定伸长值，使得顶盖螺栓的预紧力满足设计要求。

如图4所示，本说明书一个或多个实施例提供的抽水蓄能机组顶盖螺栓残余伸长量的测量装置，包括：

液压拉伸器10，用于分别对至少两个中空顶盖螺栓20进行预紧操作，直至操作之后每个中空顶盖螺栓20的第一残余伸长量达到近似额定伸长值；

第一涡流位移传感器30，用于在液压拉伸器10的操作过程中，测量每个中空顶盖螺栓20的第一拉伸距离；

第二涡流位移传感器31，用于在液压拉伸器10的操作过程中，测量每个中空顶盖螺栓20的第二拉伸距离；

压力传感器40，用于在液压拉伸器10的操作过程中，测量液压拉伸器10的液压值；

数据采集及处理单元50，用于分别根据每个中空顶盖螺栓20的第一拉伸距离、第二拉伸距离，计算得到每个中空顶盖螺栓20的第一残余伸长量、第二残余伸长量，当第一残余伸长量达到近似额定伸长值时，确定近似额定伸长值所对应的目标液压值；根据至少两个中空顶盖螺栓20所分别对应的目标液压值，确定用于操作实心顶盖螺栓21的初始液压值，根据至少两个中空顶盖螺栓20所分别对应的第一残余伸长量及目标液压值、第二残余伸长量及目标液压值，确定用于修正实心顶盖螺栓21的残余伸长量测量值的修正系数。

本实施例中，利用液压拉伸器10对至少两个中空顶盖螺栓20进行预紧操作，操作过程中，第一涡流位移传感器30测量每个中空顶盖螺栓20的第一拉伸距离，第二涡流位移传感器31测量每个中空顶盖螺栓21的第二拉伸距离，压力传感器40测量液压拉伸器10的液压值；数据采集及处理单元50根据第一拉伸距离及预设的初始距离，计算得到每个中空顶盖螺栓20的第一残余伸长量，根据第二拉伸距离及预设的初始距离，计算得到每个中空顶盖螺栓20的第二残余伸长量；当第一残余伸长量达到近似额定伸长值时，确定达到近似额定伸长值时所对应的目标液压值；确定每个中空顶盖螺栓20所对应的第一残余伸长量及目标液压值之后，根据至少两个中空顶盖螺栓20所分别对应的目标液压值，确定用于操作实心顶盖螺栓21的初始液压值，根据每个中空顶盖螺栓20所对应的第一残余伸长量及目标液压值，第二残余伸长量及目标液压值，确定用于修正实心顶盖螺栓的残余伸长量测量值的修正系数。利用本实施例的测量装置，不仅能准确测量中空顶盖螺栓的残余伸长量，且能够获得准确测量实心顶盖螺栓的残余伸长量的修正系数，测量实心顶盖螺栓时，可根据修正系数修正残余伸长量测量值，得到准确的残余伸长量；这样，利用本实施例的测量装置，能够准确测量顶盖螺栓的残余伸长量，进而能够精确调整顶盖螺栓的预紧力使其满足安装要求。

本实施例中，液压拉伸器10是用于对螺栓进行紧固或拆卸的器件，液压拉伸器对顶盖螺栓的操作原理已经属于现有技术，本说明书不再进行详细的原理说明。液压拉伸器10对顶盖螺栓的预紧操作包括拉伸-紧固螺母-泄压操作，拉伸操作过程中，顶盖螺栓在拉力的作用下被拉长，由第一涡流位移传感器30测得拉伸过程中变化的第一拉伸距离，数据采集及处理单元50将第一涡流位移传感器30到中空顶盖螺栓20的初始距离减去不同的第一拉伸距离，得到中空顶盖螺栓20在拉伸过程中的伸长量。当泄压操作完成后，第一涡流位移传感器30测得此时的第一拉伸距离，数据采集及处理单元50将第一涡流位移传感器30到中空顶盖螺栓20的初始距离减去该第一拉伸距离，即得到中空顶盖螺栓20的第一残余伸长量；同理，可根据第二涡流位移传感器31所测得的第二拉伸距离，计算得到第二残余伸长量，具体过程不再重复说明。

在液压拉伸器10对中空顶盖螺栓20进行预紧操作的过程中，同时利用第一涡流位移传感器30和第二涡流位移传感器31测量拉伸距离，分别得到同一中空顶盖螺栓的第一残余伸长量和第二残余伸长量。其中，第一涡流位移传感器30安装于支架上，第二涡流位移传感器31安装于机坑壁上，受顶盖螺栓下部螺纹和座环螺纹变形以及螺纹间隙变化等因素的影响，第二残余伸长量略大于第一残余伸长量，第一残余伸长量的测量结果是准确的，即，第一残余伸长量为中空顶盖螺栓20的准确测量值。此后，以第一残余伸长量为准，当判断第一残余伸长量达到近似额定伸长值时，确定出将中空顶盖螺栓20拉伸至近似额定伸长值所对应的液压拉伸器10的液压值，作为目标液压值。

本实施例中，近似额定伸长值是与额定伸长值之间的正偏差小于设定阈值的至少一个值，当测量的第一残余伸长量与额定伸长值之间的正偏差小于设定阈值时，即认为第一残余伸长量达到了额定伸长值。

一些实施方式中，利用测量装置对抽水蓄能机组中所使用的四个中空顶盖螺栓20进行测量，四个中空顶盖螺栓20测量后得到四个达到近似额定伸长值的第一残余伸长量及对应的四个目标液压值，并得到四个第二残余伸长量及对应的四个目标液压值。在此基础上，根据测量得到的四个目标液压值，确定用于操作实心顶盖螺栓21的残余伸长量的初始液压值；以及，根据四个第一残余伸长量及对应的四个目标液压值，四个第二残余伸长量及对应的四个目标液压值，确定用于对实心顶盖螺栓21的残余伸长量测量值进行修正的修正系数。

利用测量装置对实心顶盖螺栓21进行测量时，将液压拉伸器10初始施加的液压压力设置为初始液压值，测量之后得到实心顶盖螺栓21的残余伸长量测量值，利用修正系数对残余伸长量测量值进行修正，得到修正后的残余伸长量，即得到实心顶盖螺栓的准确的残余伸长量。

则，所述抽水蓄能机组顶盖螺栓残余伸长量的测量装置，还包括：

液压拉伸器10，用于对实心顶盖螺栓21进行预紧操作，初始施加的液压压力等于初始液压值；

第二涡流位移传感器31，用于在液压拉伸器10的操作过程中，测量实心顶盖螺栓21的第三拉伸距离；

数据采集及处理单元50，用于根据第三拉伸距离，计算得到实心顶盖螺栓21的第三残余伸长量，根据修正系数对第三残余伸长量进行修正，得到修正后的第三残余伸长量。

本实施例中，可进一步利用测量装置对实心顶盖螺栓21进行残余伸长量的准确测量。基于中空顶盖螺栓20的测量结果，利用液压拉伸器10对实心顶盖螺栓21进行预紧操作时，初始施加的液压压力为初始液压值，操作过程中，利用第二涡流位移传感器31测量实心顶盖螺栓21的第三拉伸距离，数据采集及处理单元50根据第三拉伸距离，计算得到实心顶盖螺栓21的第三残余伸长量(即残余伸长量测量值)，由于第二涡流位移传感器31的测量结果存在误差，因此，需要利用确定出的修正系数对第三残余伸长量进行修正，修正之后，即可得到实心顶盖螺栓21的准确的残余伸长量。在能够准确测量实心顶盖螺栓21的残余伸长量的基础上，通过调节液压拉伸器10的液压压力，使得实心顶盖螺栓21的残余伸长量达到近似额定伸长值，即可使实心顶盖螺栓21的预紧力满足安装要求。

一些实施例中，所述数据采集及处理单元50包括：

初始液压值计算模块，用于根据至少两个中空顶盖螺栓20所分别对应的目标液压值，计算各目标液压值的平均值，将该平均值确定为初始液压值。

本实施例中，利用测量装置分别对至少两个中空顶盖螺栓20进行测量，得到每个中空顶盖螺栓20的达到近似额定伸长值的第一残余伸长量，及液压拉伸器10将中空顶盖螺栓20拉伸至该第一残余伸长量所施加的液压压力，即目标液压值；根据至少两个中空顶盖螺栓20所分别对应的目标液压值，计算各目标液压值的平均值，以该平均值作为液压拉伸器10初始施加于实心顶盖螺栓21的初始液压值。

例如，对四个中空顶盖螺栓20进行测量，得到四个第一残余伸长量及各第一残余伸长量所分别对应的目标液压值，计算四个目标液压值的平均值，得到初始液压值。

一些实施例中，所述数据采集及处理单元50还包括：

修正系数确定模块，用于根据至少两个中空顶盖螺栓20所分别对应的第一残余伸长量及目标液压值，确定第一拟合系数，根据至少两个中空顶盖螺栓所分别对应的第二残余伸长量及目标液压值，确定第二拟合系数，根据第一拟合系数和第二拟合系数确定修正系数。

本实施例中，利用测量装置分别对至少两个中空顶盖螺栓20进行测量，根据第一涡流位移传感器30及压力传感器40的测量结果，得到每个中空顶盖螺栓20的达到近似额定伸长值的第一残余伸长量及拉伸至该第一残余伸长量所对应的目标液压值，根据至少两个第一残余伸长量与目标液压值的关系，进行拟合关系运算，得到第一拟合系数；根据第二涡流位移传感器31的测量结果，得到每个中空顶盖螺栓20的第二残余伸长量及对应的目标液压值，根据至少两个第二残余伸长量与目标液压值的关系，进行拟合关系运算，得到第二拟合系数；将第一拟合系数、第二拟合系数和初始液压值作为修正系数，用于修正实心顶盖螺栓21的残余伸长量测量值。

例如，根据四个中空顶盖螺栓的测量结果，得到四个中空顶盖螺栓的第一残余伸长量分别为a1、a2、a3、a4，对应的目标液压值分别为p1、p2、p3、p4，四个第二残余伸长量分别为b1、b2、b3、b4；根据第一残余伸长量与目标液压值的对应关系(p1，a1)、(p2，a2)、(p3，a3)、(p4，a4)，基于这四个散点进行最小二乘线性拟合运算，拟合方程为y＝k1x+b1，确定出第一拟合系数k1、b1，并可确定第一残余伸长量与目标液压值之间的对应关系直线。同理，根据第二残余伸长量与目标液压值的对应关系(p1，b1)、(p2，b2)、(p3，b3)、(p4，b4)，基于这四个散点进行最小二乘线性拟合运算，拟合方程为y＝k2x+b2，确定出第二拟合系数k2、b2，并可确定第二残余伸长量与目标液压值之间的对应关系直线。

将第一拟合系数、第二拟合系数和初始液压值作为修正系数，用于修正实心顶盖螺栓21的残余伸长量测量值，以得到实心顶盖螺栓21的准确的残余伸长量。

可选的，利用修正系数计算修正后的残余伸长量的公式是：

c1＝c0-[(p5×k2+b2)-p5×k1+b1)](1)

其中，c1为修正后的残余伸长量，c0为残余伸长量测量值，p5为初始液压值，p5＝(p1+p2+p3+p4)/4；k1、b1为第一拟合系数，k2、b2为第二拟合系数。

一些实施例中，利用测量装置对实心顶盖螺栓21进行测量时，利用修正系数对实心顶盖螺栓21的残余伸长量测量值修正之后，得到修正后的残余伸长量。之后，判断修正后的残余伸长量是否达到近似额定伸长值，若已达到，则实心顶盖螺栓21的预紧力满足安装要求，实心顶盖螺栓21的安装操作结束；若未达到，则增加液压拉伸器10的液压压力，并重新测量实心顶盖螺栓21的第三残余伸长量，对第三残余伸长量进行修正，得到修正后的第三残余伸长量，重复上述过程，直至修正后的第三残余伸长量达到近似额定伸长值，满足安装要求为止。

则，液压拉伸器10，用于当数据采集及处理单元50判断修正后的第三残余伸长量未达到近似额定伸长值时，增加施加的液压压力，直至修正后的第三残余伸长量达到近似额定伸长值为止。

本实施例中，在能够准确测量实心顶盖螺栓21的残余伸长量的基础上，通过调整液压拉伸器10的液压压力，使得实心顶盖螺栓21的残余伸长量达到近似额定伸长值，即判断实心顶盖螺栓21的预紧力已满足安装要求。

以下结合具体实施例对本说明书进行详细的解释说明。

如图4所示，本实施例的抽水蓄能机组顶盖螺栓的残余伸长量测量装置，可测量中空顶盖螺栓20的残余伸长量，该测量装置包括：

第一支架60，与第一涡流位移传感器30和第一支撑棒61固定连接，第一支撑棒61穿设于中空顶盖螺栓20的孔201中；

第二支架70，其一端固定于机坑80壁上，另一端与第二涡流位移传感器31固定连接；

第一涡流位移传感器30与第二涡流位移传感器31的测量端与中空顶盖螺栓20的端面202相对应，两个涡流位移传感器30、31的信号输出端分别与数据采集及处理单元50的信号输入端相连接；压力传感器40用于测量液压传感器10的液压值，压力传感器40的信号输出端与数据采集及处理单元50的信号输入端相连接。

利用该测量装置测量之前，首先调整两个涡流位移传感器30、31与中空顶盖螺栓20端面202之间的距离为初始距离。例如，调整两个涡流位移传感器30、31的测量端到中空顶盖螺栓20的端面202之间的距离为涡流位移传感器的量程的三分之二左右，将该距离作为初始距离，数据采集及处理单元50记录该初始距离。

测量开始，利用液压拉伸器10对中空顶盖螺栓20进行拉伸-紧固螺母-泄压操作，操作过程中，两个涡流位移传感器30、31分别将测量的中空顶盖螺栓20的第一拉伸距离和第二拉伸距离传输至数据采集及处理单元50；泄压操作之后，数据采集及处理单元50根据初始距离和第一拉伸距离，计算得到第一残余伸长量(初始距离减去泄压后对应的第一拉伸距离),根据初始距离和第二拉伸距离，计算得到第二残余伸长量(初始距离减去泄压后对应的第二拉伸距离)。

调整液压拉伸器10的液压压力为不同的液压值，在不同的液压压力下，利用液压拉伸器10对中空顶盖螺栓20进行多次的拉伸-紧固螺母-泄压操作，每次泄压操作后，得到该液压值对应的第一残余伸长量和第二残余伸长量，直至第一残余伸长量达到近似额定伸长值，确定该第一残余伸长量所对应的液压拉伸器10的液压值为目标液压值。

按照上述过程，利用测量装置对四个中空顶盖螺栓20进行测量，得到四个第一残余伸长量及对应的四个目标液压值，以及四个第二残余伸长量及对应的四个目标液压值。

之后，基于四个中空顶盖螺栓20的四个目标液压值，计算平均值，将计算得到的平均值作为初始液压值，后续测量实心顶盖螺栓21时，液压拉伸器10对实心顶盖螺栓21初始施加的液压压力等于该初始液压值。

同时，根据四个中空顶盖螺栓20的四个第一残余伸长量及对应的四个目标液压值，确定第一拟合系数，并确定出第一残余伸长量与目标液压值之间的对应关系；根据四个第二残余伸长量及对应的四个目标液压值，确定第二拟合系数，并确定出第二残余伸长量与目标液压值之间的对应关系，将第一拟合系数、第二拟合系数和初始液压值作为修正系数。

表1

表1所示为利用测量装置对中空顶盖螺栓20进行测量后得到的测量结果数据。其中，第一残余伸长量a1为0.558mm，对应的目标液压值p1为1310bar，第一残余伸长量a2为0.563mm，对应的目标液压值p1为1320bar，第一残余伸长量a3为0.574mm，对应的目标液压值p3为1345bar，第一残余伸长量a4为0.58mm，对应的目标液压值p4为1360bar。

如图6所示，根据四个中空顶盖螺栓的第一残余伸长量a1、a2、a3、a4与对应的目标液压值p1、p1、p3、p4，进行拟合运算，得到第一拟合系数k1＝0.00043904，b1＝-0.01682470，以及第一残余伸长量与目标液压值之间的对应关系直线。同理，如图7所示，根据四个中空顶盖螺栓的第二残余伸长量b1、b2、b3、b4与对应的目标液压值p1、p1、p3、p4，进行拟合运算，得到第二拟合系数k2＝0.00047251，b2＝-0.02296016，以及第二残余伸长量与目标液压值之间的对应关系直线。

本实施例中，利用测量装置对中空顶盖螺栓20的残余伸长量进行测量之后，可确定实心顶盖螺栓21的初始液压值，并可利用修正系数对实心顶盖螺栓21的残余伸长量测量值进行修正，得到准确的残余伸长量。具体的说：

如图5所示，本实施例的抽水蓄能机组顶盖螺栓的残余伸长量测量装置，可测量实心顶盖螺栓21的残余伸长量，第二涡流位移传感器31的测量端与实心顶盖螺栓21的端面211相对应。

测量过程是：利用液压拉伸器10对实心顶盖螺栓21进行预紧操作，液压拉伸器10的初始施加的液压压力为已经确定出的初始液压值；操作过程中，利用第二涡流位移传感器31测量实心顶盖螺栓21的第三拉伸距离，并将第三拉伸距离传输至数据采集及处理单元50；泄压操作之后，数据采集及处理单元50根据第三拉伸距离，计算得到实心顶盖螺栓21的第三残余伸长量；然后，利用修正系数对第三残余伸长量进行修正，得到修正后的第三残余伸长量；之后，判断修正后的第三残余伸长量是否达到了近似额定伸长值，若达到，则实心顶盖螺栓21的预紧力满足安装要求，操作完成，若未达到，则增加液压拉伸器10的液压压力，重新对实心顶盖螺栓21进行预紧操作，并重新测量计算第三残余伸长量，修正第三残余伸长量，判断修正后的第三残余伸长量是否达到近似额定伸长值，重复上述过程，直至修正后的第三残余伸长量达到近似额定伸长值为止。

基于前述实施例，计算四个目标液压值p1、p2、p3、p4的平均值，得到p5＝1334bar，将p5作为液压拉伸器10初始施加于实心顶盖螺栓21的液压压力值；根据第二涡流位移传感器31的测量结果，测得第三残余伸长量为0.605mm，根据公式(1)，利用修正系数对第三残余伸长量进行修正，得到修正后的第三残余伸长量为0.566mm；之后，判断修正后的第三残余伸长量已达到近似额定伸长值，则该实心顶盖螺栓的安装满足要求，对该实心顶盖螺栓的操作结束。

本实施例的抽水蓄能机组顶盖螺栓残余伸长量的测量装置，在液压拉伸器10对多个中空顶盖螺栓20的操作过程中，利用两个涡流位移传感器分别测量中空顶盖螺栓20的第一、第二拉伸距离，利用压力传感器40测量液压拉伸器10的液压值，由数据采集及处理单元50对第一、第二拉伸距离进行处理得到中空顶盖螺栓20的第一、第二残余伸长量，由于第一残余伸长量的测量结果是准确的，所以，以第一残余伸长量为准，当第一残余伸长量达到近似额定伸长值时，确定达到近似额定伸长值所对应的液压值为目标液压值。之后，基于多个中空顶盖螺栓所分别确定出的目标液压值，确定出用于操作实心顶盖螺栓的初始液压值；基于多个中空顶盖螺栓所分别确定的第一残余伸长量及目标液压值，第二残余伸长量及目标液压值，确定出用于修正实心顶盖螺栓的残余伸长量测量值的修正系数。利用测量装置对实心顶盖螺栓21进行测量时，以初始液压值作为施加于实心顶盖螺栓21的液压压力，测量之后，利用修正系数对实心顶盖螺栓21的残余伸长量测量值进行修正，得到准确的残余伸长量；安装实心顶盖螺栓21时，由于能够准确测量其残余伸长量，因而，可通过调整液压拉伸器10的液压压力，使得残余伸长量达到近似额定伸长值，使得实心顶盖螺栓的预紧力满足安装要求。

如图8所示，本说明书一个或多个实施例提供的抽水蓄能机组顶盖螺栓残余伸长量的测量方法，包括：

s801：利用液压拉伸器10分别对至少两个中空顶盖螺栓20进行预紧操作，直至操作之后每个中空顶盖螺栓20的第一残余伸长量达到近似额定伸长值；

s802：利用第一涡流位移传感器30在液压拉伸器10的操作过程中，测量每个中空顶盖螺栓20的第一拉伸距离；

s803：利用第二涡流位移传感器31在液压拉伸器10的操作过程中，测量每个中空顶盖螺栓20的第二拉伸距离；

s804：利用压力传感器40在液压拉伸器10的操作过程中，测量液压拉伸器10的液压值；

s805：利用数据采集及处理单元50分别根据每个中空顶盖螺栓20的第一拉伸距离、第二拉伸距离，计算得到每个中空顶盖螺栓20的第一残余伸长量、第二残余伸长量，当第一残余伸长量达到近似额定伸长值时，确定近似额定伸长值所对应的目标液压值；根据至少两个中空顶盖螺栓20所分别对应的目标液压值，确定用于操作实心顶盖螺栓21的初始液压值，根据至少两个中空顶盖螺栓20所分别对应的第一残余伸长量及目标液压值、第二残余伸长量及目标液压值，确定用于修正实心顶盖螺栓21的残余伸长量测量值的修正系数。

一些实施例中，所述测量方法还包括：

利用液压拉伸器10对实心顶盖螺栓21进行预紧操作，初始施加的液压压力等于初始液压值；

利用第二涡流位移传感器31在液压拉伸器10的操作过程中，测量实心顶盖螺栓21的第三拉伸距离；

利用数据采集及处理单元50根据第三拉伸距离，计算得到实心顶盖螺栓21的第三残余伸长量，根据修正系数对第三残余伸长量进行修正，得到修正后的第三残余伸长量。

一些实施例中，所述测量方法还包括：

利用数据采集及处理单元50根据至少两个中空顶盖螺栓20所分别对应的目标液压值，计算各目标液压值的平均值，将该平均值确定为初始液压值。

一些实施例中，所述测量方法还包括：

利用数据采集及处理单元50根据至少两个中空顶盖螺栓20所分别对应的第一残余伸长量及目标液压值，确定第一拟合系数，根据至少两个中空顶盖螺栓20所分别对应的第二残余伸长量及目标液压值，确定第二拟合系数，根据第一拟合系数和第二拟合系数确定修正系数。

一些实施例中，所述测量方法还包括：

当数据采集及处理单元50判断修正后的第三残余伸长量未达到近似额定伸长值时，增加液压拉伸器10施加的液压压力，直至修正后的第三残余伸长量达到近似额定伸长值。

上述实施例的测量方法基于前述实施例中相应的测量装置实现，并且具有相应的测量装置实施例的有益效果，在此不再赘述。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本公开的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本说明书一个或多个实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本说明书一个或多个实施例难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(ic)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本说明书一个或多个实施例难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本说明书一个或多个实施例的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本公开的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本说明书一个或多个实施例。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。

尽管已经结合了本公开的具体实施例对本公开进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态ram(dram))可以使用所讨论的实施例。

本说明书一个或多个实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。