螺栓式预紧力测量传感器技术介绍及案例分享

测力预紧力传感器---测力螺栓前言：螺纹紧固件装配联接方式具有结构简单、成本低廉、对装配工具要求不高、安装拆卸方便、便于维护更换等优点，因此在机械各行业都得到了非常广泛地应用。

这些螺栓虽小，但其所起的作用却不可小视，一旦其失效往往会导致整个机械装置无法工作，严重的甚至会导致机毁人亡的后果。

准确掌握螺栓预紧力并根据监测结果进行必要的修正，对安全生产尤为重要。

这也是许多汽车公司因为一个小的螺丝钉的质量问题而将全部车型召回的原因。

定义:螺栓的预紧力,是指所有的螺栓都需要拧紧,使连接在承受工作载荷之前,预先受到作用力。

预紧能提高螺栓连接的可靠性,防松能力和螺栓的抗疲劳程度,增强连接的紧密性和刚性。

但过高的预紧力,如果控制不当或偶然过载会导致连接失效。

通常化工装置和工业设备上的螺栓螺钉一般都有很多个,比如某型号发射装置中单台使用螺栓210 个,所以螺栓在拧紧过程中可能造成对应螺栓的松动,这样会带来不良后果。

所以螺栓预紧力的平衡检测是十分重要的。

以前螺栓预紧力传感器是市面上常见的环形垫圈称重传感器，这种传感器是一种典型的压式传感器演变而来，立创工控一直给广大客户提供比利时sensy 环形垫圈称重传感器，但在使用中客户往往会反应体积能不能再小一点？安装能不能再方便一点？那么今天我们就来聊一聊全新的螺栓预紧力测量的方法。

螺栓预紧力传感器分类:目前市面上常见的螺栓预紧力传感器主要分为两类，一类是直接测量螺栓产生的预紧力，一类是间接测量螺栓预紧力，而间接测量又可衍生出许许多多类型传感器，这里主要介绍针对螺栓预紧力测量的环形垫圈测力传感器。

第一类：测力螺栓/螺栓预紧力传感器这是一种把螺栓直接作为测力元件的传感器，以最直接的方式将作用在螺栓上的力测量出来，结构简单，测量准确，是科研及力学监测的首选。

第二类：环形垫圈称重传感器通过增加在螺栓处的垫圈传感器来间接测量螺帽处的压力，从而获得螺栓所受到的预紧力，环形垫圈要有足够的大小以安装感应装置，也是目前螺栓预紧力测试的主要方式之一。

大吨位垫片式、预紧力传感器F10D
量程：0~5t~10t~20t~30t~40t~50t
特点：F10D型传感器采用不锈钢材质，圆形内孔式结构设计，小尺寸大量程规格，适用于螺栓预紧力测试，紧固力检测以及一些安装空间受限制的测力场所。

受力应用图：
外形尺寸：
技术参数：
规格参数
额定量程(R.C.) 5t,10t,20t,30t,40t,50t 满程输出(R.O.) 0.8~1.5mV/V 推荐激励电压5-10V
最大激励电压15V 非线性±1% R.O.
滞后±1% R.O.
重复性±1% R.O.
蠕变(30分钟）±0.5%R.O.
零点输出±2% of R.O.
温度补偿范围0℃~40℃
工作温度范围-20℃~60℃
零点温度漂移±0.1%R.O / 10℃满程温度漂移±0.1%LOAD / 10℃绝缘电阻5000㏁
输入阻抗350±10Ω
输出阻抗350±5Ω
引线电缆尺寸Φ3 X 4Core x 3m 安全过载120% R.C.
材料不锈钢
选型表：
型号量程
F10D-5t {0-5 tf}
F10D-10t {0-10 tf}
F10D-20t {0-20 tf}
F10D-30t {0-30 tf}
F10D-40t {0-40 tf}
F10D-50t {0-50 tf}。

通孔式螺栓压紧力传感器产品介绍，通孔式螺栓压紧力传感器的工作原理随着中国自动化不断发展进步，工控自动化产品也是大众需求。

上海力恒传感技术有限公司致力于力传感器及其信号处理的系统工作，公司在力传感器领域有着不断的追求。

下面由力恒传感小编为大家讲解通孔式螺栓压紧力传感器的相关内容！
一、通孔式螺栓压紧力传感器产品介绍
型号：LH-S10D-43
中空43，外径100，高度34，精度0.5%，最高可测50吨力值，稳定性强，高速动态响应，抗偏载性强，通孔式螺栓压紧力传感器。

主要应用于螺钉、杆件的张力和压力、测力器感应头等多场合的测力。

二、通孔式螺栓压紧力传感器的工作原理
弹性体（弹性元件，敏感梁）在外力作用下产生弹性变形，使粘贴在他表面的电阻应变片（转换元件）也随同产生变形，电阻应变片变形后，它的阻值将发生变化（增大或减小），再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号（mV电压），从而完成将外力变换为电信号的过程。

以上内容由上海力恒传感技术有限公司的小编整理，希望对大家有用~
上海力恒传感技术有限公司致力于力传感器及其信号处理的系统工作，公司在力传感器领域有着不断的追求。

随着中国自动化不断发展进步，我们团队积累了多年一线工作经验。

出于对自动化的理解和认识，公司始终坚持"因为专业、所以信服"的企业运作理念打造了一支自动化领域的专业团队，为客户提供系统的售前和售后服务，持续不断的提供质量稳定的产品，持续研发新的产品、最大限度的满足客户需求。

公司经营力传感器、智能变送器、智能仪表等工控自动化产品；自动检测、自动控制与软件开发；工业自动化非标设备、工业自动化生产线的方案设计与实施的系统集成项目。

螺栓预紧力测量方法螺栓预紧力是指在螺栓连接中，通过施加一定的力使螺栓拉伸，从而提供足够的紧固力以防止连接松动或失效。

螺栓预紧力的准确测量对于确保连接的可靠性和安全性至关重要。

本文将介绍一种常用的螺栓预紧力测量方法。

一、螺栓预紧力的重要性在各种工程领域中，螺栓连接广泛应用于机械装配、结构连接和设备安装等方面。

螺栓预紧力的准确控制对于确保连接的可靠性至关重要。

如果螺栓预紧力过低，连接可能会松动；如果螺栓预紧力过高，可能导致螺栓断裂或连接件损坏。

因此，螺栓预紧力的测量是确保连接安全可靠的关键步骤。

二、螺栓预紧力测量的方法1. 直接测量法直接测量法是一种常见的螺栓预紧力测量方法。

它通过使用专门的螺栓预紧力测量工具，如扭矩扳手或张力测量仪器，直接施加力量到螺栓上，并测量施加力量的大小。

根据螺栓的材料和规格，可以通过查阅相应的标准或手册，确定所需的预紧力数值范围。

通过逐步调整施加力量，直到达到规定的预紧力为止。

这种方法简单直观，可以在实际操作中快速测量螺栓的预紧力。

2. 隔板法隔板法是一种间接测量螺栓预紧力的方法。

它利用螺栓连接中的弹性变形原理，通过测量隔板的变形量来间接推断螺栓的预紧力。

具体操作方法是，在螺栓连接处安装一个隔板，然后施加一定的力量，使螺栓产生弹性变形。

通过测量隔板的变形量，结合材料的弹性模量和螺栓连接的几何参数，可以计算出螺栓的预紧力。

这种方法相对复杂，需要一定的计算和分析，但在某些情况下可以提供更准确的预紧力测量结果。

3. 超声波法超声波法是一种非接触式的螺栓预紧力测量方法。

它利用超声波的传播特性，通过测量超声波在螺栓连接中的传播速度和反射信号的强度来推断螺栓的预紧力。

具体操作方法是，在螺栓连接处安装超声波传感器，将超声波信号发送到螺栓上，并接收反射信号。

通过分析反射信号的特征，可以推断螺栓的预紧力。

这种方法无需接触螺栓，可以在不破坏连接的情况下进行预紧力测量，因此在某些特殊情况下具有较大的优势。

螺栓连接预紧力测量技术分析省市：湖南省株洲市邮编：412007摘要：在螺栓连接预紧力测量中，工作人员要对不同测量技术有正确认识，明确定性测量技术方式，以及定量测量方式中植入应变片式螺栓预紧力测量技术，植入光纤式螺栓预紧力测量技术的具体优势，从而根据螺栓具体情况，做好测量工作，将测量误差控制在最小范围内。

关键词：螺栓连接；预紧力；测量技术螺栓组经常会被应用在航天器的关键承力部位中，主要目的是实现紧固连接。

在这一过程中，工作人员需要注意，螺栓预紧力控制工作的开展，会在不同程度上对螺栓连接质量产生直接影响。

因此，要对螺栓连接预紧力测量技术进行合理利用，这样可以对螺栓连接预紧力情况进行科学检测与监测，从而及时发现在螺栓连接预紧力中存在的不合理情况。

针对不合理情况可以给出相应解决措施，避免问题影响范围的进一步扩大。

1、螺栓连接预紧力分析紧固件实际上属于通用的基础产品，在我国工业发展中得到广泛应用，航空航天也不例外，紧固件在很多不同航天型号产品中得到普遍应用，比如，应用在运载火箭、卫星飞船中，在具体应用期间会涉及到很多不同环节。

在航天型号产品中使用的紧固连接件，在实际发射与飞行期间，需要承受很多复杂且苛刻的力学环境，与此同时，还要经受其他因素影响，比如，剧烈的高频震动影响、低频震动影响、噪声影响以及冲击载荷影响等[1]。

基于此，在航天型号产品中，对于此类紧固连接件的稳定性、质量以及安全性有着极高要求，如果出现连接失败情况，那么会对产品性能产生严重情况，甚至无法成功完成任务。

航天型号产品使用的紧固连接，具有使用范围广特点、环境多样特点以及承力条件苛刻特点等。

紧固连接可靠性，会受到紧固件自身性能影响，以及装配质量影响。

在实际紧固件的使用装配、过程监控中，仍然存在一定的风险与技术漏洞情况。

在紧固连接中使用较为普遍的就是螺栓连接方式，比如，在航天器发动机等很多关键性承力部位，主要就是利用螺栓组进行紧固连接。

该种方式主要是基于扭拉关系，通过扭矩扳手或者预置式定力扳手方式，实现对拧紧力矩的全面控制，也就是说，能够实现预紧力的控制。

螺栓连接系统的预紧力测试传感器为了准确测量螺栓连接系统的预紧力，设计制作了一种螺栓预紧力测量的简易传感器，通过对其标定及不断改进后，此传感器能够稳定、准确地测量螺栓连接系统的预紧力，从而帮助设计人员对高强螺栓连接的连接强度进行有效评估，保证螺栓连接结构安全、可靠。

标签：高强螺栓；力传感器；螺栓预紧力测量1 前言在高速列车上大量使用着高强螺栓连接副。

高强螺栓连接的一个重要指标是预紧力，预紧力的大小决定了高强螺栓的承载能力。

目前高速列车生产过程中，最常见的螺栓预紧方式为扭矩控制法。

由于扭矩扳手误差、螺纹之间以及螺栓头或螺母支撑面的摩擦系数分散等因素，按照给定的拧紧力矩进行螺栓预紧时预紧力大小会存在一定的分散。

根据德国工程师协会标准VDI 2230，螺栓预紧力的分散可达+/-28%左右。

而且由于材料的蠕变、连接表面压溃等原因，预紧力在一定的时间会逐渐下降。

为了确保螺栓预紧力能够满足结构设计要求，除了进行理论计算校核，对螺栓预紧力进行实际测量也是必要的。

螺栓预紧力的测量可以通过测量拧紧力矩及螺纹间及螺栓头或螺母支撑面的摩擦系数进行计算间接得到，也可借助各种传感器对预紧力进行直接测量。

而摩擦系数的测定比较困难，而且摩擦系数的分散值较大，故在实际测量中不采用此方法，而采取后者来测量预紧力。

直接测量螺栓预紧力的方式中目前较流行主要包括：采用压力传感器、高精度的百分表，或者在螺栓内部布置应变片等方法。

在实际生产中，由于螺栓连接方式及空间的限制、接触表面不平整、以及在螺栓连接系统中实际存在着拉、弯、扭的组合变形。

而市面上常见的传感器往往由于不能消除螺栓弯、扭导致的应变而产生较大的误差，这一点需要在实际测量中特别引起注意。

本文根据生产实际需要，设计自制了一种简易的预紧力测量传感器，通过不断地改进，使得传感器在适应实际连接方式要求的前提下，最大程度地减少螺栓弯、扭及不平度对预紧力测量造成的误差，能够对螺栓预紧力进行准确有效的测量，从而帮助设计人员对高强螺栓连接的连接强度进行有效评估，保证螺栓连接结构安全、可靠。