CN106092423A - 一种紧固件轴力在线监测系统 - Google Patents

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李�瑞
马恒
余虹云
钱科
高义波
钱苗
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    • G01L5/24—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for determining value of torque or twisting moment for tightening a nut or other member which is similarly stressed

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Abstract

本发明涉及一种紧固件轴力在线监测系统，包括架体、无线测量模块和称重传感器，称重传感器与无线测量模块通过导线相连，称重传感器套设在紧固件上，架体上设有供电组件，供电组件与无线测量模块相连，无线测量模块上连接有网关，网关上连接有数据传输装置，数据传输装置上连接有数据接收装置；本发明的优点：通过称重传感器将紧固件的轴力力学信号转变成可测量的电信号输出，无线测量模块对电信号进行采集，网关对采集的数据进行接收及存储，数据传输装置将数据发送至数据接收装置，能实时的观察紧固件的轴力力值的变化情况，操作人员能根据轴力力值的变化情况实现紧固件的及时更换，提高了安全性能，避免了事故的产生。

Description

一种紧固件轴力在线监测系统
技术领域
本发明涉及一种紧固件轴力在线监测系统。
背景技术
紧固件是作紧固连接用且应用极为广泛的一类机械零件，现有电力用铁塔上采用的紧固件需要对紧固件进行轴力试验，现有紧固件试验时均为未安装时的轴力试验，而不能对紧固件安装使用时的轴力进行监测，操作人员不能对紧固件的轴力变化进行实时读取，当紧固件出现损坏时操作人员不能及时的更换，安全性能低。
发明内容
本发明要解决的技术问题就是提供一种紧固件轴力在线监测系统，解决现有紧固件不能在线监测轴力的问题。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种紧固件轴力在线监测系统，包括架体、无线测量模块和称重传感器，称重传感器与无线测量模块通过导线相连，称重传感器套设在被监测的紧固件上，架体上设有供电组件，供电组件与无线测量模块相连，无线测量模块上连接有网关且网关与供电组件相连，网关对无线测量模块采集的数据实现接收及存储，网关上连接有数据传输装置，数据传输装置上连接有数据接收装置，网关内的存储数据通过数据传输装置发送至数据接收装置上。
优选的，无线测量模块上设有壳体，壳体上设有保护壳，无线测量模块设置在壳体内，壳体上设有通孔，通孔上设有防水接头，导线设置在防水接头上，壳体的设置，便于无线测量模块的安装固定，保护壳的设置，避免受户外环境的影响，防水接头的设置，避免雨水从通孔进入影响设备，提高使用寿命。
优选的，无线测量模块内设有连接电路，且连接电路呈全桥方式设置，连接电路上连接有四个称重传感器，能实现同时采集四个传感器输出的电信号，提高监测的效率。
优选的，供电组件包括太阳能电池板、太阳能控制器和蓄电池，太阳能电池板与太阳能控制器相连，太阳能控制器与蓄电池相连，无线测量模块与太阳能控制器相连，网关与太阳能控制器相连，通过太阳能电池板吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应或光化学效应直接或间接的转换成电能，并将电能提高太阳能控制器实现对无线测量模块和网关进行供电控制，控制效率高，可保证在最大一周时间无日照情况下无线测量模块的正常工作，也实现了蓄电池的充电。
优选的，蓄电池与无线测量模块相连，通过蓄电池对无线测量模块进行供电，保证了供电的稳定性，避免太阳能控制器低电压时无线测量模块的正常工作。
优选的，架体包括底框和侧框，侧框转动连接在底框上，太阳能电池板设置在侧框上，太阳能控制器设置在太阳能电池板的背面，蓄电池设置在底框上，将侧框与底框设置成转动连接，能根据不同的季节对侧框进行调节，便于太阳能电池板吸收太阳光，且将太阳能控制器设置在太阳能电池板的背面，防止了太阳能控制器的损坏，提高使用寿命。
优选的，底框上设有限位杆，限位杆的一端与侧框相连，限位杆的另一端与底框相连，底框和侧框上均设有固定限位杆的固定孔，通过限位杆的设置，能实现侧框固定连接在底框上，并通过调节限位杆在底框和侧框上的位置，实现不同角度的变换，实用性能好，结构简单，调节方便，使用效果好。
优选的，底框上设有固定蓄电池的盒体，壳体固定连接在盒体上，减少了蓄电池的损坏。
优选的，数据接收装置包括PC机和手机，PC机与数据传输装置相连，手机与数据传输装置通过无线网络相连，操作人员可以通过PC机对数据进行分析及实现本地存储，通过手机可以实时的查收紧固件轴力力值，便于操作人员实时的了解紧固件轴力力值的变化情况。
综上所述，本发明的优点：1.通过称重传感器将紧固件的轴力力学信号转变成可测量的电信号输出，无线测量模块对电信号进行采集，网关对采集的数据进行接收及存储，数据传输装置将数据发送至数据接收装置，操作人员通过数据接收装置实现对数据的读取及分析，实现了在线对对紧固件的轴力进行监测，能实时的观察紧固件的轴力力值的变化情况，操作人员能根据轴力力值的变化情况实现紧固件的及时更换，提高了安全性能，避免了事故的产生；
2.将称重传感器套设在紧固件上，提高监测效果，防止称重传感器的损坏；
3.通过供电组件实现对无线测量模块的供电，保证了无线测量模块的连续工作，保证了监测的连续性，保证了监测数据能实时的发送至数据接收装置内；
4.将网关与供电组件相连，能保证网关的连接工作，保证无线测量模块采集的数据实现接收及存储。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1为本发明一种紧固件轴力在线监测系统的结构示意图；
图2为本发明无线测量模块的结构示意图。
具体实施方式
如图1、图2所示，一种紧固件轴力在线监测系统，包括架体1、无线测量模块21和称重传感器22，无线测量模块21为NI WSN无线测量模块，称重传感器22与无线测量模块21通过导线23相连，称重传感器22套设在被监测的紧固件上，架体1上设有供电组件3，供电组件3与无线测量模块21相连，无线测量模块21上连接有网关4且网关4与供电组件3相连，网关4对无线测量模块21采集的数据实现接收及存储，网关4上连接有数据传输装置5，数据传输装置5上连接有数据接收装置6，网关4内的存储数据通过数据传输装置5发送至数据接收装置6上。
无线测量模块21上设有壳体24，壳体24上设有保护壳25，无线测量模块21设置在壳体24内，壳体24上设有通孔26，通孔26上设有防水接头27，导线23设置在防水接头27上，壳体的设置，便于无线测量模块的安装固定，保护壳的设置，避免受户外环境的影响，防水接头的设置，避免雨水从通孔进入影响设备，提高使用寿命，无线测量模块21内设有连接电路，且连接电路呈全桥方式设置，连接电路上连接有四个称重传感器22，能实现同时采集四个传感器输出的电信号，提高监测的效率。
供电组件3包括太阳能电池板31、太阳能控制器32和蓄电池33，太阳能电池板31与太阳能控制器32相连，太阳能控制器32与蓄电池33相连，无线测量模块21与太阳能控制器32相连，网关4与太阳能控制器32相连，通过太阳能电池板吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应或光化学效应直接或间接的转换成电能，并将电能提高太阳能控制器实现对无线测量模块和网关进行供电控制，控制效率高，可保证在最大一周时间无日照情况下无线测量模块的正常工作，也实现了蓄电池的充电，蓄电池33与无线测量模块21相连，通过蓄电池对无线测量模块进行供电，保证了供电的稳定性，避免太阳能控制器低电压时无线测量模块的正常工作。
架体1包括底框11和侧框12，侧框12转动连接在底框11上，太阳能电池板31设置在侧框12上，太阳能控制器32设置在太阳能电池板31的背面，蓄电池33设置在底框11上，将侧框与底框设置成转动连接，能根据不同的季节对侧框进行调节，便于太阳能电池板吸收太阳光，且将太阳能控制器设置在太阳能电池板的背面，防止了太阳能控制器的损坏，提高使用寿命，底框11上设有限位杆13，限位杆13的一端与侧框12相连，限位杆13的另一端与底框11相连，底框11和侧框12上均设有固定限位杆13的固定孔14，通过限位杆的设置，能实现侧框固定连接在底框上，并通过调节限位杆在底框和侧框上的位置，实现不同角度的变换，实用性能好，结构简单，调节方便，使用效果好，底框11上设有固定蓄电池33的盒体7，壳体24固定连接在盒体7上，减少了蓄电池的损坏。
数据接收装置6包括PC机60和手机61，PC机60与数据传输装置5相连，手机61与数据传输装置5通过无线网络相连，操作人员可以通过PC机对数据进行分析及实现本地存储，通过手机可以实时的查收紧固件轴力力值，便于操作人员实时的了解紧固件轴力力值的变化情况。
使用时，将架体1安装在需要监测的电力铁塔上，将称重传感器22套设在紧固件上，并通过螺母将称重传感器22锁紧在紧固件上，然后根据电力铁塔的型号，调节架体1上侧框12与底框11之间的夹角，使设置在侧框12上的太阳能电池板31能良好的吸收太阳能，然后将太阳能转换成电能并通过太阳能控制器32进行控制，可实现蓄电池33的充电、实现对无线测量模块21和网关4的供电，称重传感器22将紧固件的轴力力学信号转变成可测量的电信号输出，无线测量模块21对电信号进行采集，网关4对采集的数据进行接收及存储，数据传输装置5将数据发送至数据接收装置6，操作人员通过手机61实时的了解紧固件的轴力力学的变化情况，可以通过PC机60实现数据的分析及本地保存。
除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明所附权利要求所定义的范围。

Claims (9)

1.一种紧固件轴力在线监测系统，其特征在于：包括架体(1)、无线测量模块(21)和称重传感器(22)，称重传感器(22)与无线测量模块(21)通过导线(23)相连，称重传感器(22)套设在被监测的紧固件上，架体(1)上设有供电组件(3)，供电组件(3)与无线测量模块(21)相连，无线测量模块(21)上连接有网关(4)且网关(4)与供电组件(3)相连，网关(4)对无线测量模块(21)采集的数据实现接收及存储，网关(4)上连接有数据传输装置(5)，数据传输装置(5)上连接有数据接收装置(6)，网关(4)内的存储数据通过数据传输装置(5)发送至数据接收装置(6)上。
2.根据权利要求1述的一种紧固件轴力在线监测系统，其特征在于：无线测量模块(21)上设有壳体(24)，壳体(24)上设有保护壳(25)，无线测量模块(21)设置在壳体(24)内，壳体(24)上设有通孔(26)，通孔(26)上设有防水接头(27)，导线(23)设置在防水接头(27)上。
3.根据权利要求1述的一种紧固件轴力在线监测系统，其特征在于：无线测量模块(21)内设有连接电路，且连接电路呈全桥方式设置，连接电路上连接有四个称重传感器(22)。
4.根据权利要求1述的一种紧固件轴力在线监测系统，其特征在于：供电组件(3)包括太阳能电池板(31)、太阳能控制器(32)和蓄电池(33)，太阳能电池板(31)与太阳能控制器(32)相连，太阳能控制器(32)与蓄电池(33)相连，无线测量模块(21)与太阳能控制器(32)相连，网关(4)与太阳能控制器(32)相连。
5.根据权利要求4述的一种紧固件轴力在线监测系统，其特征在于：蓄电池(33)与无线测量模块(21)相连。
6.根据权利要求1述的一种紧固件轴力在线监测系统，其特征在于：架体(1)包括底框(11)和侧框(12)，侧框(12)转动连接在底框(11)上，太阳能电池板(31)设置在侧框(12)上，太阳能控制器(32)设置在太阳能电池板(31)的背面，蓄电池(33)设置在底框(11)上。
7.根据权利要求6述的一种紧固件轴力在线监测系统，其特征在于：底框(11)上设有限位杆(13)，限位杆(13)的一端与侧框(12)相连，限位杆(13)的另一端与底框(11)相连，底框(11)和侧框(12)上均设有固定限位杆(13)的固定孔(14)。
8.根据权利要求7述的一种紧固件轴力在线监测系统，其特征在于：底框(11)上设有固定蓄电池(33)的盒体(7)，壳体(24)固定连接在盒体(7)上。
9.根据权利要求1述的一种紧固件轴力在线监测系统，其特征在于：数据接收装置(6)包括PC机(60)和手机(61)，PC机(60)与数据传输装置(5)相连，手机(61)与数据传输装置(5)通过无线网络相连。
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