五金螺丝五金百科螺栓紧固超声波测试系统
栏目:五金螺丝 发布时间:2019-04-11 07:02

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  螺栓预紧力、紧固轴力、轴向应力、可以采用超声波直接实时测量,智能螺栓系统发射和接收超声波脉冲电信号、测量并计算发射和回波电信号之间时间差,即声时差。螺栓轴力超声波测试仪广泛应用于汽车、航空、航天、铁路、风力发电、核能等装配测试领域,已经成为螺栓紧固系统测试和制定螺栓装配工艺必要检测仪器,为螺栓产品研发和设计提供有力的保障,同时可以实时测试和监控紧固轴力变化。为螺栓紧固系统可靠安全运行提供保证

  根据声弹理论,固体中的应力、轴力将引起声速的变化,声速变化比率与应力、轴力呈线性关系

  严格地讲,声速变化比率与应力、轴力的关系并非是完全线性的,而对工程应用而言则可将这种关系看作是线性关系

  我们在螺栓头部往杆部发出超声波时开始计时,等到收到从杆端反弹回来的超声波时再计时,计算时间差。超声波的时间差代表了螺栓长度

  在螺栓自由状态下,记录一个原始时间差Ts,在螺栓拧紧过程中,超声设备不停的发送超声波信号并持续记录时间差Tt,螺栓伸长率=(Tt-Ts)/Ts

  超声波在钢铁中的传播速度跟材质、温度、密度、弹性模量、受力状态等参数相关

  通常在钢铁中传播速度大约在6000m/s左右,6000m/s=0.006mm/ns,假设M6螺栓长度为1倍直径=6mm。非受力状态下,超声波在螺栓中的传递时间为

  超声波信号的延时增加量为4纳秒,因此只有超声系统的飞行时间精度小于4ns我们才能准确捕捉到0.2%非比例伸长。作为一款实时动态测量系统并且有时需要在螺栓弹性段使用,这就要求超声波系统的飞行时间精度更小。因为在弹性段超声波信号的延时更小

  缺点:由于弹性模量是在拉力机上以纯拉受力状态下测得的,而在实际装配时除了轴向拉力,螺栓还受到扭矩转换过来的剪切力。受力状态并不完全相同。因此,该方式得到的力值为近似值

  因此我们需要给螺栓动态施加拉力,并在此过程中记录螺栓所受轴力和超声波信号,并建立一个超声信号和轴力信号之间的一个比值关系。我们称之为螺栓的“超声波标定”

  实物模拟拧紧相同特性的螺栓时,利用所测量的超声信号和“超声波标定”时所获得的超声波和轴力的比值关系,反推出轴力数据



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