CN103344370A - 非接触式螺丝检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种非接触式螺丝检测装置，包括：一应力片总成，一读取设备，所述应力片总成包括一MCU处理器，一供电部分，一压力和扭力检测部分及一无线通讯部分，所述供电部分在所述读取设备靠近时候通过非接触方式供电，所述压力和扭力检测部分对压力及扭矩进行检测，传送给MCU处理器，MCU处理器将检测结果通过所述无线通讯部分发送给所述读取设备，能够大大提高城轨、铁路、汽车、轮船、航天等高振动和高强度的环境下，需要频繁检测螺丝、螺栓和紧固件的压力及扭矩的检测效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种螺丝压力的检测装置，尤其涉及一种非接触式螺丝检测装置。
背景技术
在城轨、铁路、汽车、轮船、航天等高振动和高强度的环境下，需要频繁检测螺丝和紧固件的压力及扭矩，以防止安全事故及隐患的发生。而现有的螺丝和紧固件都没有对其压力及扭矩进行实时监控和自动测量的能力，只能通过人工不停的重新紧固每一个螺丝的方式进行频繁的检测与保养。这种方式费时费力，并受到工作环境，空间，工作人员责任心等的影响和制约。一旦有疏漏，则有可能对国家和人民群众的财产和人身安全构成威胁。因此研发一种螺丝压力的检测装置就显得十分必要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种非接触式螺丝检测装置，能够通过自动化的检测方式和手段，极高的提高检测速度和监控效果，降低工作人员的劳动强度的同时大大提高了生产安全。
为了解决以上技术问题，本发明提供了一种非接触式螺丝检测装置，包括：一应力片总成，一读取设备，所述应力片总成包括一MCU处理器，一供电部分，一压力和扭力检测部分及一无线通讯部分，所述供电部分在所述读取设备靠近时候通过非接触方式供电，所述压力和扭力检测部分对压力及扭矩进行检测，传送给MCU处理器，MCU处理器将检测结果通过所述无线通讯部分发送给所述读取设备。
优选地，本发明的非接触式螺丝检测装置，所述的应力片总成包括位于外圈的天线及电子线路部分，和位于内圈的承载部分，所述承载部分主要包括所述压力和扭力检测部分和承压弹性物质，所述压力和扭力检测部分包括一个或多个压力传感器和或扭力传感器，所述扭力传感器为应力片或应变片，所述承载部分中间带一过孔。
进一步地，本发明的非接触式螺丝检测装置，所述承载部分厚度大于外圈部分。
更近一步地，本发明的非接触式螺丝检测装置，所述承载部分或为全承载结构，或为分散性结构，或为非直接承载结构，或为开关型结构。
进一步地，本发明的非接触式螺丝检测装置，所述的应力片总成和一螺栓集成在一起为螺丝总成，所述应力片总成紧固于所述螺栓的螺帽下端。
进一步地，本发明的非接触式螺丝检测装置，所述的应力片总成和一螺母集成在一起为螺丝总成，所述应力片总成紧固于所述螺母下方。
进一步地，本发明的非接触式螺丝检测装置，所述的应力片总成镶嵌在一螺栓内部，由多个压力和/或扭力传感器沿轴向分布于螺栓柱内。
优选地，本发明的非接触式螺丝检测装置，所述的供电部分包括感应线圈和储能装置，所述感应线圈通过所述读取设备的无线电力传输为所述储能装置充电，所述储能装置包括但不限于电容及多次充电的微电池，所述供电部分的电量至少能够完成一次压力或扭力检测。
优选地，本发明的非接触式螺丝检测装置，所述的无线通讯部分包括但不限于RFID、蓝牙、zigbee和wifi，用于将检测的数据无线传输给所述读取设备。
本发明具有以下优点：
1、通过非接触方式自动进行压力与扭矩感应和检测的智能螺丝和应力片总成，检修者只需要携带便携监测仪器经过过紧固件上空，或者使用监测车沿着安装方向通过，所有紧固设备的压力和扭矩将会被自动收集；
2、发生松动和不合要求的个别螺丝将被定位，以备后续进行紧固或者更换；
3、极高的提高了检测速度和监控效果，降低工作人员的劳动强度的同时大大提高了生产安全。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明非接触式螺丝检测装置的应力片整体结构示意图；
图2为图1所示图例的承载部分示意图；
图3为本发明非接触式螺丝检测装置的原理图；
图4为本发明非接触式螺丝检测装置作为单独结构应用的螺丝总成示意图；
图5为本发明非接触式螺丝检测装置和螺栓集成在一起的螺丝总成示意图；
图6为本发明非接触式螺丝检测装置和螺母集成在一起的螺丝总成示意图；
图7为本发明非接触式螺丝检测装置的应力片镶嵌在螺栓内部的示意图。
图中的附图标记为：1.天线及电子线路部分；2.承载部分；3.过孔；4.承压弹性物质；5.压力传感器/扭力传感器；6.压力和扭力检测部分；7.放大和对此电路；8.供电部分；9.MCU处理器；10.无线通讯部分；11.螺栓；12.检测力的应力片或应变片或压力传感器；13.螺母；14.压力传感器/扭力传感器。
具体实施方式
通过非接触方式自动进行压力与扭矩感应和检测的智能螺丝和应力片总成可以解决背景技术所提的问题，检修者只需要携带便携监测仪器经过紧固件上空，或者使用监测车沿着安装方向通过，所有紧固设备的压力和扭矩将会被自动收集。发生松动和不合要求的个别螺丝将被定位，以备后续进行紧固或者更换。通过这样自动化的检测方式和手段，极高的提高了检测速度和监控效果，降低工作人员的劳动强度的同时大大提高了生产安全性。
实施例一
参见图1，是本发明非接触式螺丝检测装置的应力片整体结构，包括位于外圈的天线及电子线路部分1和承载部分2。并具体包括供电，压力检测及无线通讯部分；供电部分，通过非接触式充电和供电技术给系统内置储能装置充电，该内置储能装置包括但不限于电容及多次充电的微电池，使储电装置的电量能够完成一次压力检测。压力(咬合力)检测，通过一个或多个应变片或压力/扭力传感器和相关的分压力装置的压力此例计算出当前的压力及扭矩情况，MCU根据压力的情况预报好返回的数据信息。无线数据发送部分，这部分将检测的数据通过无线(包括但不限于RFID、蓝牙、zigbee、wifi等)传输给读取设备。
进一步如图2所示，承载部分2主要成份为压力/扭力传感器5及承压弹性物质4，其中间带一过孔3，用于容纳螺丝。承载部分2的压力/扭力传感器可分为四种情况：一、全承载结构，即整个承载部分都是一个压力传感器，紧固压力完全有传感器承受。二、分散性结构，即承载部分由多个压力/扭力传感器均匀分布在承载结构内部，紧固压力完全由压力/扭力传感器承受。三、非直接承载结构，这种结构由一个或多个传感器分方向承受压力，但主要压力由承载结构上的弹性结构承受，压力/扭力传感器仅仅是按此例承受紧固压力。四、开关型结构，在承载机构中嵌入一个或多个压力开关，当弹性结构压力超过定额时候，压力开关将改变状态，根据开关量判断是非达到需要的紧固压力。
图3是本发明非接触式螺丝检测装置的原理图。当螺丝拧紧时，压力/扭力传感器6检测螺丝的压力或扭矩，并通过放大和对此电路7传至MCU处理器9，MCU处理器9命令无线通讯部分10将压力/扭力值传送至读取设备(例如手持式检测仪器)。
充电时，供电部分8的感应线圈通过读取设备的无线电力传输为储能装置充电，充满后发送信号给MCU处理器9使充电完成。
图4是本发明非接触式螺丝检测装置的作为单独结构应用的螺丝总成示意图，包括螺栓11，检测力的应力片12，螺母13。
图5是本发明非接触式螺丝检测装置将检测力的应力片12和螺栓11集成在一起的螺丝总成，检测力的应力片12紧固于螺栓11的螺帽下端作为一个整体使用。
图6是本发明非接触式螺丝检测装置的将检测力的应力片12和螺母13集成在一起的螺丝总成，检测力的应力片12紧固于螺母13下端。
图7是本发明非接触式螺丝检测装置的检测力的应力片12镶嵌在螺栓内部的示意图，将压力或扭力传感器14沿轴向分布于螺栓柱内。
综上，压力和扭力检测部分有多种实施方式：1、可以是螺丝应力片的承载部分，可以由一个压力传感器或多个压力传感器组成，在压力很大的环境下可以通过镶嵌在弹性物质的环境下分此例检测压力，如图2所示；2、可以是与螺栓集成在一起的螺丝总成，如图4所示；3、可以是与螺母集成在一起的螺丝总成，如图5所示；还可以是镶嵌在受力螺丝或连杆内部的应力片、应变片等扭力传感器，如图7所示。
本发明的供电部分有感应线圈和储能装置等组成，当检测设备靠近时候通过非接触方式供电和检测部分对压力及扭矩进行检测，MCU处理器将多次校对后的检测结果通过无线发送给读取设备，读取设备可以是便携式读取设备如PDA、手机等小型读取设备，也可以通过大功率天线的大型读取设备安装在检测车或者现有车辆上进行高速检测。
由上述技术方案可知，本发明具有以下有益效果：
1、通过非接触方式自动进行压力与扭矩感应和检测的智能螺丝和应力片总成，检修者只需要携带便携监测仪器经过紧固件上空，或者使用监测车沿着安装方向通过，所有紧固设备的压力和扭矩将会被自动收集；
2、发生松动和不合要求的个别螺丝将被定位，以备后续进行紧固或者更换；
3、极高的提高了检测速度和监控效果，降低工作人员的劳动强度的同时大大提高了生产安全。
Claims (9)
1.一种非接触式螺丝检测装置，其特征在于，包括：一应力片总成，一读取设备，所述应力片总成包括一MCU处理器，一供电部分，一压力和扭力检测部分，及一无线通讯部分，所述供电部分在所述读取设备靠近时候通过非接触方式供电，所述压力和扭力检测部分对压力及扭矩进行检测，传送给所述MCU处理器，所述MCU处理器将检测结果通过所述无线通讯部分发送给所述读取设备。
2.如权利要求1所述的非接触式螺丝检测装置，其特征在于，所述的应力片总成包括位于外圈的天线及电子线路部分，和位于内圈的承载部分，所述承载部分主要包括所述压力和扭力检测部分和承压弹性物质，所述压力和扭力检测部分包括一个或多个压力传感器和/或扭力传感器，所述扭力传感器为应力片或应变片，所述承载部分中间带一过孔。
3.如权利要求2所述的非接触式螺丝检测装置，其特征在于，所述承载部分厚度大于外圈部分。
4.如权利要求3所述的非接触式螺丝检测装置，其特征在于，所述承载部分或为全承载结构，或为分散性结构，或为非直接承载结构，或为开关型结构。
5.如权利要求2所述的非接触式螺丝检测装置，其特征在于，所述的应力片总成和一螺栓集成在一起为螺丝总成，所述应力片总成紧固于所述螺栓的螺帽下端。
6.如权利要求2所述的非接触式螺丝检测装置，其特征在于，所述的应力片总成和一螺母集成在一起为螺丝总成，所述应力片总成紧固于所述螺母下方。
7.如权利要求2所述的非接触式螺丝检测装置，其特征在于，所述的应力片总成镶嵌在一螺栓内部，由多个压力和/或扭力传感器沿轴向分布于螺栓柱内。
8.如权利要求1所述的非接触式螺丝检测装置，其特征在于，所述的供电部分包括感应线圈和储能装置，所述感应线圈通过所述读取设备的无线电力传输为所述储能装置充电，所述储能装置包括但不限于电容及多次充电的微电池，所述供电部分的电量至少能够完成一次压力或扭力检测。
9.如权利要求1所述的非接触式螺丝检测装置，其特征在于，所述的无线通讯部分包括但不限于RFID、蓝牙、zigbee和wifi，用于将检测的数据无线传输给所述读取设备。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN 201310274588 CN103344370A (zh) | 2013-07-02 | 2013-07-02 | 非接触式螺丝检测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN 201310274588 CN103344370A (zh) | 2013-07-02 | 2013-07-02 | 非接触式螺丝检测装置 |
Publications (1)
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| CN103344370A true CN103344370A (zh) | 2013-10-09 |
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Family Applications (1)
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| CN 201310274588 Pending CN103344370A (zh) | 2013-07-02 | 2013-07-02 | 非接触式螺丝检测装置 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN103344370A (zh) |
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2013
- 2013-07-02 CN CN 201310274588 patent/CN103344370A/zh active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20131009 |