CN215296542U - 接触式载荷/预紧力检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种接触式载荷/预紧力检测装置，包括支撑壳体、感生部件、磁场部件以及两个功能臂，所述支撑壳体被配置为内部具有用于匹配容纳所述感生部件和磁场部件的容纳空间进而当所述磁场部件的磁场变化时所述感生部件产生与所述磁场变化相匹配的电信号；两个所述功能臂的一端均安装在所述容纳空间中且另一端均延伸到所述容纳空间的外部并接触载体，其中，由于载荷和/或预紧力的变化进而能够通过所述载体引起所述磁场变化，本实用新型能够测量多种紧固件的载荷/预紧力，且测量精度高，检测方便，检测更敏感。

Description

接触式载荷/预紧力检测装置

技术领域

本实用新型涉及检测技术领域，具体地，涉及一种接触式载荷/预紧力检测装置。

背景技术

螺栓连接件因装配简单、拆装效率高、成本低等诸多优点被广泛应用于车辆、航空、特种机械等工业领域。对于不同种类的螺栓，为保证机械设备的工作质量和可靠性，必须给螺栓一定的紧固力，紧固力过大在轴向载荷的作用下容易发生断裂，紧固力过小又达不到所需的预紧效果，因此，准确控制紧固力的大小对保证螺栓连接质量和结构安全至关重要。

在实际工程中，通常采用的螺栓紧固力测量方法有扭矩扳手法、电阻应变片法、光测力学法、超声测量法等。其中，电阻应变片法和光测力学法由于检测原理和测量条件的限制，工程上应用较少；扭矩扳手法是目前工程中应用最普遍的螺栓紧固力控制和测量方法，但是，由于螺栓和螺母的螺纹面以及螺母和被连接件的接触面之间摩擦系数的离散性，导致扭矩系数离散，在实际应用中，也会产生很大的误差，超声测量法的关键和前提是获取超声传播时间和紧固力之间准确的数学关系即测量系数，一般的方法是通过大量的实验获得不同规格螺栓和连接状态下的测量系数，该方法成本高，适应性差，不利于螺栓紧固力检测在工程中的应用。

专利文献CN209858124U公开了一种螺栓紧固力检测工装装置，包括底板，所述底板的底面设置有底座插槽，所述底座插槽的内部安装有限位插块，所述限位插块的上端面安装有螺栓限位座，所述螺栓限位座的上端面设置有通孔或螺纹孔，所述底板上端面的两侧均安装有支撑臂，所述支撑臂的上端面设置有T型限位槽，两个所述支撑臂顶端的内侧安装有上移动横板，所述上移动横板的两端与T型限位槽通过T型限位块连接，所述上移动横板的底面安装有圆柱放置罩，所述上移动横板的上端面安装有盖板，所述盖板的上端面安装有液晶显示屏，但该设计检测紧固力必须依托于特殊的结构，检测不方便。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种接触式载荷/预紧力检测装置。

根据本实用新型提供的一种接触式载荷/预紧力检测装置，包括支撑壳体、感生部件、磁场部件以及一个或多个功能臂；

所述支撑壳体被配置为内部具有用于匹配容纳所述感生部件和磁场部件的容纳空间进而当所述磁场部件的磁场变化时所述感生部件产生与所述磁场变化相匹配的电信号；

所述功能臂的一端安装在所述容纳空间中且另一端延伸到所述容纳空间的外部并接触载体，其中，由于载荷和/或预紧力的变化进而能够通过所述载体引起所述磁场变化。

优选地，所述功能臂的数量为两个，所述磁场部件的两端分别连接两个所述功能臂的一端，所述感生部件采用如下任一种连接方式：

所述感生部件沿所述磁场部件的周向布置；

所述感生部件与所述磁场部件并联布置在所述容纳空间中且所述感生部件的两端分别连接两个所述功能臂的一端；

所述感生部件与所述磁场部件串联布置且所述感生部件设置在所述支撑壳体和磁场部件之间。

优选地，所述功能臂的数量为两个，所述磁场部件、感生部件依次串联在所述容纳空间中，所述磁场部件被配置为一端连接所述感生部件的一端，磁场部件另一端、感生部件的另一端分别与两个所述功能臂的一端接触相抵。

优选地，所述磁场部件包括磁致伸缩体以及第一线圈；

所述第一线圈沿所述磁致伸缩体的周向布置并用于通电时产生电磁场。

优选地，所述磁场部件还包括第二线圈，所述第二线圈沿所述磁致伸缩体的周向布置并用于在磁致伸缩体磁场变化时产生第二感应电信号。

优选地，所述载体、功能臂、磁场部件共同形成闭合磁路，所述磁场部件包括磁体且所述磁体能够被布置在所述闭合磁路的任一个位置。

优选地，所述感生部件包括压电材料体或第三线圈，所述磁场部件包括磁致伸缩体；

所述第三线圈沿所述磁致伸缩体的周向布置并用于在磁致伸缩体磁场变化时产生第一感应电信号；或者所述压电材料体在磁致伸缩体磁场变化时产生第一感应电信号。

优选地，还包括施力体以及被施力体，所述施力体能够被装配到所述被施力体上且所述功能臂的另一端连接所述施力体或被施力体，所述载体为施力体或被施力体。

优选地，所述施力体和/或被施力体均采用铁磁性材料；或者

所述被施力体为金属玻璃、磁致伸缩材料中的任一种制作；或者

所述被施力体为定向凝固结构或3D打印阵列结构，其中所述3D打印阵列结构包括晶格结构。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

1、本实用新型能够测量多种紧固件的载荷力和/或紧固力，且测量精度高，检测方便，检测更敏感。

2、本实用新型具有多种可实施的结构，能够根据不同的应用场景灵活选择，通用性好。

3、本实用新型除了对紧固力能够精确检测外，还可以对负载产生的压力以及在不同方向作用在载体其他部位的力也可以精确检测，大大提高了产品的实用性。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为感生部件和磁场部件串联时的结构示意图，其中，一个功能臂的端部延伸到感生部件和磁场部件之间，两个功能臂的端部分别连接磁场部件的两端；

图2为感生部件和磁场部件串联时的结构示意图，其中，两个功能臂的端部分别连接磁场部件的两端；

图3为感生部件和磁场部件并联时的结构示意图，其中，感生部件、磁场部件的两端均与两个功能臂的端部相连；

图4为感生部件和磁场部件串联时的结构示意图，其中，感生部件和磁场部件均布置在两个功能臂之间；

图5为本实用新型的结构示意图，其中，感生部件采用第三线圈；

图6为本实用新型的结构示意图，其中，感生部件采用压电材料体，磁场部件上还设置有用于感应的第二线圈；

图7为在图6的基础上磁场部件的周向设置有永磁体时的结构示意图；

图8为施力体采用双头螺栓和螺母时的结构俯视示意图；

图9为施力体采用双头螺栓和螺母时的结构侧面示意图，其中，F_Press代表由于螺栓拧紧挤压等产生的紧固力，M_load代表由于放置负载挤压产生的载荷力；

图10为相比图9紧固力更大时的结构侧面示意图；

图11为载体周向设置第四线圈时的结构示意图；

图12为施力体在不同方向对被施力体施力时的结构示意图；

图13为被施力体采用3D打印阵列结构且未被施力时的内部结构示意图；

图14为被施力体采用3D打印阵列结构且被施力时的内部结构示意图，相比图13内部由疏变密；

图15为被施力体采用定向凝固结构时的结构示意图；

图16为被施力体采用Galfenol金属合金材料时的结构示意图。

图中示出：

感生部件100 第一线圈7

磁场部件200 第二线圈8

支撑壳体1 第三线圈9

压电材料体2 永磁体10

磁致伸缩体3 第四线圈11

功能臂4 施力体12

容纳空间5 被施力体13

载体6 平垫片14

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对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，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

实施例1：

本实用新型提供了一种接触式载荷/预紧力检测装置，包括支撑壳体1、感生部件100、磁场部件200以及一个或多个功能臂4，功能臂4的数量优选为两个，所述支撑壳体1被配置为内部具有用于匹配容纳所述感生部件100和磁场部件200的容纳空间5进而当所述磁场部件200的磁场变化时所述感生部件100产生与所述磁场变化相匹配的电信号；两个所述功能臂4的一端均安装在所述容纳空间5中且另一端均延伸到所述容纳空间5的外部并接触载体6，所述载体6、两个所述功能臂4、磁场部件200共同形成闭合磁路，其中，由于载荷和/或预紧力的变化进而能够通过所述载体6引起所述磁场部件200的磁场变化。

本实用新型中还包括施力体12以及被施力体13，所述施力体12能够被装配到所述被施力体13上且所述两个所述功能臂4的另一端均连接所述施力体12或被施力体13，所述载体6为施力体12或被施力体13。所述施力体12和/或被施力体13均采用铁磁性材料；或者所述被施力体13为金属玻璃、磁致伸缩材料中的任一种制作，例如磁致伸缩材料为Galfenol金属合金材料,再例如为铽镝铁合金(Terfenol-D)稀土超磁致伸缩材料；或者所述被施力体13为定向凝固结构或3D打印阵列结构，其中，所述3D打印阵列结构包括晶格结构。

实施例2：

本实施例为实施例1的优选例。

本实施例中，包括支撑壳体1、感生部件100、磁场部件200以及两个功能臂4，所述支撑壳体1的内部设置有容纳空间5，所述磁场部件200的两端分别连接两个所述功能臂4的一端，两个所述功能臂4的另一端均延伸到所述容纳空间5的外部并用于连接载体6，功能臂4的另一端接触所述载体6，所述感生部件100与所述磁场部件200串联布置且所述感生部件100设置在所述支撑壳体1和磁场部件200之间，如图1所示，一条功能臂4的一端延伸到感生部件100和磁场部件200之间。

本实施例中，感生部件100包括压电材料体2，磁场部件200包括磁致伸缩体3，磁致伸缩体3采用磁致伸缩材料制作，例如磁致伸缩材料为Galfenol金属合金材料,再例如为铽镝铁合金(Terfenol-D)稀土超磁致伸缩材料，压电材料体2采用压电材料制作，例如压电陶瓷，当磁致伸缩体3由于磁场变化导致形变或者存在形变的趋势时致使对压电材料体2的挤压程度发生变化从而使压电材料体2输出的电压信号改变。

所述磁场部件200包括第一线圈7，所述第一线圈7沿所述磁致伸缩体3的周向布置并用于通电时产生电磁场，当述第一线圈7通入交变电流Va后产生磁场进而使磁致伸缩体3产生形变或形变趋势，最终所述形变或所述形变趋势将通过所连接的一条功能臂4作用在所述压电材料体2上，随着压电材料体2的被挤紧或周期性挤压而使压电材料体2输出电压信号V_es。

本实用新型中包括施力体12以及被施力体13，所述施力体12能够被装配到所述被施力体13上且所述两个所述功能臂4的另一端均连接所述施力体12或被施力体13，例如，通过磁力接触连接，再例如，通过夹持件实现功能臂4与施力体12或被施力体13的接触连接。

本实施例中以施力体12为双头螺栓以及螺母的组合、被施力体13为带有通孔的结构体为例进行介绍，可以精确的检测螺栓安装在螺纹孔中后螺母在结构体上的紧固力，如图8、图9所示，当螺栓的紧固力F_Press变大时，带螺栓孔的结构体被压紧，固有频率发生变化，内部结构由疏变密，如图10所示，进而使整个闭合磁路的磁导率更大，进而能够使磁致伸缩体3的磁场变大，磁致伸缩体3自身的形变或形变的趋势变大，最终导致作用在压电材料体2上的被挤力变大，压电材料体2输出的电压信号V_es变大，从而最终根据标定信息通过电压信号V_es确定紧固力F_Press的数值。在实际应用时，对于由于负载力M_load产生的施力也可以通过相同的原理获得负载产生的力值。

如图8、图9所示，当螺栓的紧固力F_Press变大时，带通孔的结构体被压紧，内部结构由疏变密，如图10所示，结构弹性系数发生变化，固有频率发生变化，进而能够使磁致伸缩体3的谐响应振动频率发生变化，导致作用在压电材料体2上的往复被挤力频率发生变化，压电材料体2输出的电压信号V_es频率发生相应变化，从而最终根据标定的载有振动谐响应频率变化信息的电压信号V_es确定紧固力F_Press的数值。在实际应用时，对于由于负载力M_load产生的施力(以质量变化而导致的系统谐响应频率变化)也可以通过V_es频率发生变化的原理获得负载施加的重力或负载质量值。

为了使施力更加均匀的传递到带有通孔的结构体上，带有通孔的结构体和螺母之间设置有平垫片14，通过设置平垫片14能够使螺母施加在结构体上的力传递的更加均匀，监测效果更好。

需要说明的是，在测量紧固力F_Press时，也可以将功能臂4与螺母或双头螺栓连接，基于相同的原理也能够获得需要测量的力值。

本实施例中，所述带有通孔的结构体采用Galfenol金属合金材料，如图10、图11所示，在结构体的周向设置有第四线圈11，Galfenol金属合金材料是一种新型的磁致伸缩材料，当被螺母紧固时产生形变或形变的趋势后会自身产生磁场，该磁场可以改变整个检测磁路的磁场或磁通量，而实现检测；或使设置在结构体周向的第四线圈11产生第三感应电流V_a1，通过对第三感应电流V_a1的标定和测量也能够实现对紧固力的测量。

同时，也可以通过给V_a1主动施加电磁激励信号，而通过Galfenol金属合金材料产生磁致伸缩效应，而将基于该效应的对应与外部施加力或负载变化的磁路磁场变化用于磁场部件200完成载荷/紧固力检测。

对于Galfenol金属合金材料，在由作者胡勇、丁雨田、刘芬霞、张艳龙、王璟等发表在《铸造技术》(Foundry Technology，2008年第11期1579-1583,共5页)中的Galfenol合金的显微组织和磁致伸缩性能中也有详细介绍，是一种新型的磁致伸缩材料，能够承受较大的施力，可以进行机械加工，攻螺纹等，是一种理想的磁致伸缩材料。

对于被施力体13的材料有多种利于本实用新型实现其效果的选择，可以对材料本身的结构进行定向设定，以满足内部疏密结构的调整，进而适应本实用新型中在紧固力和/或负载变化时闭合磁路变化的需求。如定向凝固结构或3D打印阵列结构，其中，所述3D打印阵列结构包括微小单元结构，增材制造技术的一大特点对复杂细节的制造能力，微小单元结构就是最典型一种复杂结构，不仅仅起到轻量化的作用，还可以使结构获得材料最低填充量的同时满足结构刚性的需求，或磁导率的变化。

进一步地，定向凝固又称为定向结晶，是指使金属或合金在熔体中定向生长晶体的一种工艺方法。定向凝固技术是在铸型中建立特定方向的温度梯度，使熔融合金沿着热流相反方向，按要求的结晶取向进行凝固铸造的工艺，也能够实现对材料内部疏密结构、导磁方向的定向调整，满足本实用新型的需求。

本实施例中磁场部件200在磁场变化时时磁场部件200与感生部件100之间的松紧程度随之也会发生变化，同时，载体6、两个所述功能臂4、磁场部件200共同形成闭合磁路，利用磁致伸缩材料受磁场激励发生形变或者存在形变趋势的特性，当载体6由于紧固力的变化导致闭合磁路的磁导率发生变化进而使得磁场部件200发生对应于变化磁导率的形变或形变的趋势，即存在磁场部件200与接触部件力的变化，同时利用压电材料受挤压时产生电压信号的特性实现负载和/或紧固力等物理量的精确测量。

当载体6由于负载/或紧固力的变化也可导致刚度系数发生变化进而使得磁场部件200发生对应于刚度变化的谐响应频率变化，对应产生交变磁导率变化下的形变或形变的趋势，即存在磁场部件200与接触部件对应频率的力的变化，利用压电材料受挤压时产生电压信号频率变化的特性实现负载和/或紧固力等物理量的精确测量。

本实用新型通过所述载体6中部件紧固力或其他力等物理量发生变化时导致磁导率发生变化最终体现在磁场部件200的磁场发生变化的方式实现紧固力或其他物理量的检测。

本实用新型通过所述载体6中部件紧固力或其他力等物理量发生变化时导致被挤压程度不同、负载质量不同而发生谐响应频率(固有频率)变化最终体现在磁场部件200的磁场谐响应频率发生变化的方式实现紧固力或其他物理量的检测。

如图2所示，也是本实施例的一种变化形式，都能够基于本实施例的原理实现力的检测。

实施例3：

本实施例为实施例1的一个变化例。

本实施例中，磁场部件200的两端分别与两个所述功能臂4的一端紧固连接，所述感生部件100与所述磁场部件200并联布置在所述容纳空间中且所述感生部件100的两端也分别与两个所述功能臂4的一端紧固连接，如图3所示，本实施例中，所述载体6、两个所述功能臂4、磁场部件200共同形成闭合磁路，磁场部件200为磁致伸缩体3，当作用在负载6上的紧固力F_Press和/或负载力M_load发生变化时，闭合磁路的磁通量/或谐响应频率(固有频率)发生变化进而使磁致伸缩体3产生形变响应或形变响应的趋势发生变化，使得两个功能臂4一端之间存在被撑大或拉小的形变或趋势，或单位时间被撑大或拉小的形变或趋势的往复变化次数发生改变，进而最终作用在所述压电材料体2上，随着压电材料体2的被挤紧或被挤松而使压电材料体2输出电压信号V_es的幅频特征发生变化，根据V_es的变化最终测得紧固力F_Press和/或负载力M_load的值。

实施例4：

本实施例为实施例1的另一个变化例。

本实施例中，所述磁场部件200被配置为一端连接所述感生部件100的一端，相互连接后的磁场部件200和感生部件100被安装在所述容纳空间5中，其中，磁场部件200另一端、感生部件100的另一端分别与两个所述功能臂4的一端接触相抵进而使连接后的磁场部件200和感生部件100适配两个功能臂4之间的空间，如图4所示，两个所述功能臂4之间的间隔为串联布置的磁场部件200和感生部件100提供了固定距离的空间，因此，磁场部件200在发生形变或存在形变的趋势时，磁场部件200与感生部件100之间的松紧程度随之也会发生变化。同时，载体6、两个所述功能臂4、磁场部件200共同形成闭合磁路，当载体6由于紧固力F_Press和/或负载力M_load的变化导致闭合磁路的磁导率发生变化进而使得磁场部件200发生对应于变化磁导率的形变或形变的趋势。

本实用新型通过所述载体6中部件紧固力或其他力等物理量发生变化时导致磁导率发生变化最终体现在磁场部件200的磁场幅频特性发生变化的方式实现紧固力或其他物理量的检测。

需要说明的是，为了让磁场信号的感应更加敏感，所述磁场部件200包括磁体且所述磁体能够被布置在所述闭合磁路的任一个位置。在闭合磁路的任一个位置设置有电磁体和/或永磁体10都能够使整个闭合磁路磁力更强，感受磁力变化更敏感，有利于更加精确的测定紧固力的变化，例如，如图7所示，所述永磁体10沿所述磁致伸缩体3的周向布置，永磁体10的安装为是整个磁路提供一个偏置磁场，提高磁路磁化强度，提高提取信号敏感度。

实施例5：

本实施例为实施例1的又一个变化例。

本实施例中，所述磁场部件200被配置为安装在所述容纳空间5中且磁场部件200的两端均与两个所述功能臂4的一端接触相抵，如图5所示，所述感生部件100沿所述磁场部件200的周向布置，所述载体6、两个所述功能臂4、磁场部件200共同形成闭合磁路，所述感生部件100包括第三线圈9，所述磁场部件200包括磁致伸缩体3，所述第三线圈9沿磁致伸缩体3的周向布置并用于在磁致伸缩体3形变或存在形变的趋势时的幅频变化而对应产生第一感应电信号V_ms，通过对V_ms的检测进而也能获得紧固力和/或负载力的大小。

本实用新型的工作原理如下：

磁场部件200通入电流V_a时感生部件100输出感应电压V_es，调整载体6的负载和/或紧固力并根据V_es的变化对所述紧固力进行标定获得标定信息，将所述标定信息输入到控制系统中，当对载体6进行负载和/或紧固力的测量时，控制系统根据获得的V_es值在标定信息中获得对应的紧固力值并输出所述紧固力值。

需要说明的是，本实用新型中的检测装置通过预先标定的方式将预紧力、负载分别与电压信号V_es的对应关系形成标定信息，即将检测装置做成标准件，测量时可直接输出预紧力的值，使紧固力和/或负载的检测变的简单，方便，易于操作。载体6优选为铁磁性材料或磁致伸缩材料。

本实用新型中，外界被检测的紧固力或负载与感生部件100产生的电压信号存在一一对应关系，通过对对应关系进行标定，实现对紧固力的直接检测。在紧固力或负载发生变化时，导致紧固部位材料从松到紧或者从紧到松，导通的磁链路更加密集或稀疏，漏磁减少或增加，磁通量密度增加或减少，通过闭合磁路产生的磁场强度的变化进而能够改变磁场部件200的磁化强度，而使其发生形变进而使感生部件100产生的电压信号变化。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种接触式载荷/预紧力检测装置，其特征在于，包括支撑壳体(1)、感生部件(100)、磁场部件(200)以及一个或多个功能臂(4)；

所述支撑壳体(1)被配置为内部具有用于匹配容纳所述感生部件(100)和磁场部件(200)的容纳空间(5)进而当所述磁场部件(200)的磁场变化时所述感生部件(100)产生与所述磁场变化相匹配的电信号；

所述功能臂(4)的一端均安装在所述容纳空间(5)中且另一端延伸到所述容纳空间(5)的外部并接触载体(6)。

2.根据权利要求1所述的接触式载荷/预紧力检测装置，其特征在于，所述功能臂(4)的数量为两个，所述磁场部件(200)的两端分别连接两个所述功能臂(4)的一端，所述感生部件(100)采用如下任一种连接方式：

所述感生部件(100)沿所述磁场部件(200)的周向布置；

所述感生部件(100)与所述磁场部件(200)并联布置在所述容纳空间中且所述感生部件(100)的两端分别连接两个所述功能臂(4)的一端；

所述感生部件(100)与所述磁场部件(200)串联布置且所述感生部件(100)设置在所述支撑壳体(1)和磁场部件(200)之间。

3.根据权利要求1所述的接触式载荷/预紧力检测装置，其特征在于，所述功能臂(4)的数量为两个，所述磁场部件(200)、感生部件(100)依次串联在所述容纳空间(5)中，所述磁场部件(200)被配置为一端连接所述感生部件(100)的一端，磁场部件(200)另一端、感生部件(100)的另一端分别与两个所述功能臂(4)的一端接触相抵。

4.根据权利要求1至3任一项所述的接触式载荷/预紧力检测装置，其特征在于，所述磁场部件(200)包括磁致伸缩体(3)以及第一线圈(7)；

所述第一线圈(7)沿所述磁致伸缩体(3)的周向布置并用于通电时产生电磁场。

5.根据权利要求4所述的接触式载荷/预紧力检测装置，其特征在于，所述磁场部件(200)还包括第二线圈(8)，所述第二线圈(8)沿所述磁致伸缩体(3)的周向布置并用于在磁致伸缩体(3)磁场变化时产生第二感应电信号。

6.根据权利要求1至3任一项所述的接触式载荷/预紧力检测装置，其特征在于，所述载体(6)、功能臂(4)、磁场部件(200)共同形成闭合磁路，所述磁场部件(200)包括磁体且所述磁体能够被布置在所述闭合磁路的任一个位置。

7.根据权利要求1至3任一项所述的接触式载荷/预紧力检测装置，其特征在于，所述感生部件(100)包括压电材料体(2)或第三线圈(9)，所述磁场部件(200)包括磁致伸缩体(3)；

所述第三线圈(9)沿所述磁致伸缩体(3)的周向布置并用于在磁致伸缩体(3)磁场变化时产生第一感应电信号；或者所述压电材料体(2)在磁致伸缩体(3)磁场变化时产生第一感应电信号。

8.根据权利要求1所述的接触式载荷/预紧力检测装置，其特征在于，还包括施力体(12)以及被施力体(13)，所述施力体(12)能够被装配到所述被施力体(13)上且所述功能臂(4)的另一端连接所述施力体(12)或被施力体(13)，所述载体(6)为施力体(12)或被施力体(13)。

9.根据权利要求8所述的接触式载荷/预紧力检测装置，其特征在于，所述施力体(12)和/或被施力体(13)均采用磁性材料。

10.根据权利要求8所述的接触式载荷/预紧力检测装置，其特征在于，所述被施力体(13)为金属玻璃、磁致伸缩材料中的任一种制作；或者

所述被施力体(13)为定向凝固结构或3D打印阵列结构，其中，所述3D打印阵列结构包括晶格结构。

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