本發(fā)明涉及機(jī)械測量技術(shù)，尤其涉及一種聯(lián)接件檢測裝置。

背景技術(shù)：

在機(jī)械結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，各個部件之間常常需要聯(lián)接件進(jìn)行聯(lián)接，這些聯(lián)接件一般都起到聯(lián)接固定作用，一旦聯(lián)接件發(fā)生松動，就可能引起整個機(jī)械結(jié)構(gòu)的故障。舉例說明，在風(fēng)電機(jī)組中，塔筒法蘭聯(lián)接處螺栓和葉片聯(lián)接螺栓作為風(fēng)電機(jī)組重要的聯(lián)接件，其聯(lián)接的可靠性決定著整個風(fēng)電機(jī)組的整體可靠性，由于風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行時產(chǎn)生的震動頻率高，塔筒法蘭聯(lián)接處螺栓和葉片聯(lián)接螺栓容易松動從而導(dǎo)致風(fēng)電機(jī)組倒塌，葉片損壞等問題，因此需要經(jīng)常對塔筒法蘭聯(lián)接處螺栓和葉片聯(lián)接螺栓進(jìn)行檢測和維護(hù)。

現(xiàn)有技術(shù)中，主要通過工作人員的個人經(jīng)驗(yàn)或者通過液壓力矩扳手對機(jī)械結(jié)構(gòu)中的聯(lián)接件所聯(lián)接部位進(jìn)行抽樣檢查，以確認(rèn)聯(lián)接件是否松動。

但是，采用現(xiàn)有技術(shù)的檢測方法不僅測量效率低下且測量結(jié)果不精確。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種聯(lián)接件檢測裝置，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中聯(lián)接件測量效率低下且測量結(jié)果不精確的問題。

本發(fā)明提供一種聯(lián)接件檢測裝置，包括：力錘，壓電加速度傳感器和處理器；

所述力錘，與所述處理器通信連接，用于向聯(lián)接件所固定聯(lián)接的機(jī)械部件施加敲擊力，并測量所述敲擊力對應(yīng)的激勵信號，將所述激勵信號發(fā)送給所述處理器，其中，聯(lián)接件與所述聯(lián)接件所固定聯(lián)接的機(jī)械部件構(gòu)成聯(lián)接系統(tǒng)；

所述壓電加速度傳感器，與所述處理器通信連接，用于在所述力錘向所述聯(lián)接件所固定聯(lián)接的機(jī)械部件施加敲擊力時，測量所述聯(lián)接系統(tǒng)的振動加 速度，并將所述振動加速度轉(zhuǎn)化為響應(yīng)信號發(fā)送給所述處理器；

所述處理器，用于接收所述力錘發(fā)送的所述激勵信號和所述壓電加速度傳感器發(fā)送的所述響應(yīng)信號，并根據(jù)所述激勵信號和所述響應(yīng)信號獲取機(jī)械阻抗曲線，根據(jù)所述機(jī)械阻抗曲線判斷所述聯(lián)接系統(tǒng)中是否有聯(lián)接件松動。

本發(fā)明提供的聯(lián)接件檢測裝置，用力錘向聯(lián)接件所固定聯(lián)接的機(jī)械部件施加敲擊力，并測量敲擊力對應(yīng)的激勵信號，將激勵信號發(fā)送給處理器，在力錘向聯(lián)接件所固定聯(lián)接的機(jī)械部件施加敲擊力時，用壓電加速度傳感器測量聯(lián)接系統(tǒng)的振動加速度，并將振動加速度轉(zhuǎn)化為響應(yīng)信號發(fā)送給處理器，處理器根據(jù)力錘發(fā)送的激勵信號和壓電加速度傳感器發(fā)送的響應(yīng)信號獲得機(jī)械阻抗曲線，使得工作人員可以根據(jù)機(jī)械阻抗曲線判斷聯(lián)接系統(tǒng)中是否有聯(lián)接件松動，從而提高了聯(lián)接件的檢測效率且提升了檢測結(jié)果的精度。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明提供的聯(lián)接件檢測裝置實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的聯(lián)接件檢測裝置實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明提供的聯(lián)接件檢測裝置實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明提供的聯(lián)接件檢測裝置應(yīng)用場景實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

1：力錘；

2：處理器；

3：壓電加速度傳感器；

4：顯示器；

5：蓄電池；

6：背帶；

10：法蘭；

11：螺栓。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

圖1為本發(fā)明提供的聯(lián)接件檢測裝置實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。聯(lián)接件可以是螺栓、銷等可以起到聯(lián)接作用的機(jī)械部件。如圖1所示，本發(fā)明提供的一種聯(lián)接件檢測裝置包括：力錘1，壓電加速度傳感器3和處理器2。

力錘1，與處理器2通信連接，用于向聯(lián)接件所固定聯(lián)接的機(jī)械部件施加敲擊力，并測量敲擊力對應(yīng)的激勵信號，將激勵信號發(fā)送給處理器2。

其中，聯(lián)接件與聯(lián)接件所固定聯(lián)接的機(jī)械部件構(gòu)成聯(lián)接系統(tǒng)。

較優(yōu)地，力錘1向聯(lián)接件所固定聯(lián)接的機(jī)械部件施加敲擊力的大小在力錘所能夠檢測到的力信號的范圍內(nèi)任意選擇。

具體地，力錘1中包括傳感器，可以將力錘向聯(lián)接件所固定聯(lián)接的機(jī)械部件施加的敲擊力轉(zhuǎn)化成電信號，即激勵信號。

力錘1可以通過電纜與處理器2通信連接。但并不以此為限，例如，力錘1和處理器2通過無線的方式通信連接。

壓電加速度傳感器3，與處理器2通信連接，用于在力錘1向聯(lián)接件所固定聯(lián)接的機(jī)械部件施加敲擊力時，測量聯(lián)接系統(tǒng)的振動加速度，并將振動加速度轉(zhuǎn)化為響應(yīng)信號發(fā)送給處理器2。

具體使用時，將壓電加速度傳感器3放置于聯(lián)接件所固定聯(lián)接的機(jī)械部件上，在力錘1向聯(lián)接件所固定聯(lián)接的機(jī)械部件施加敲擊力時，測量聯(lián)接系統(tǒng)的振動加速度，并將振動加速度轉(zhuǎn)化為響應(yīng)信號發(fā)送給所述處理器2。

壓電加速度傳感器3可以通過電纜與處理器2通信連接。但并不以此為限，例如，壓電加速度傳感器3和處理器2通過無線的方式通信連接。

處理器2，用于接收力錘1發(fā)送的激勵信號和壓電加速度傳感器3發(fā)送的響應(yīng)信號，并根據(jù)激勵信號和響應(yīng)信號獲取機(jī)械阻抗曲線，根據(jù)機(jī)械阻抗曲線判斷聯(lián)接系統(tǒng)中是否有聯(lián)接件松動。

具體地，工作人員可以根據(jù)處理器獲得的機(jī)械阻抗曲線與預(yù)設(shè)的機(jī)械阻抗曲線進(jìn)行對比，若處理器獲得的機(jī)械阻抗曲線與預(yù)設(shè)的機(jī)械阻抗曲線不同，則認(rèn)為聯(lián)接系統(tǒng)中有聯(lián)接件松動，否則，認(rèn)為聯(lián)接系統(tǒng)中沒有聯(lián)接件松動，其中，預(yù)設(shè)機(jī)械阻抗曲線是在聯(lián)接系統(tǒng)中沒有聯(lián)接件松動的情況下采用聯(lián)接件檢測裝置所測得的較為理想的機(jī)械阻抗曲線。

優(yōu)選地，處理器2為快速傅里葉分析儀，首先，快速傅里葉分析儀將其接收到的力錘1發(fā)送的激勵信號和壓電加速度傳感器3發(fā)送的響應(yīng)信號進(jìn)行低通濾波，濾除高頻噪聲信號的干擾，其次，快速傅里葉分析儀分別對激勵信號和響應(yīng)信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，把模擬的激勵信號和響應(yīng)信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，然后用快速傅里葉算法分別計算激勵信號的傅里葉變換和響應(yīng)信號的傅里葉變換，并用激勵信號的傅里葉變換除以響應(yīng)信號的傅里葉變換即可獲得聯(lián)接系統(tǒng)的機(jī)械阻抗，最后根據(jù)聯(lián)接系統(tǒng)的機(jī)械阻抗繪制機(jī)械阻抗曲線。但并不以此為限。

本發(fā)明實(shí)施例中，用力錘向聯(lián)接件所固定聯(lián)接的機(jī)械部件施加敲擊力，并測量敲擊力對應(yīng)的激勵信號，將激勵信號發(fā)送給處理器，在力錘向聯(lián)接件所固定聯(lián)接的機(jī)械部件施加敲擊力時，用壓電加速度傳感器測量聯(lián)接系統(tǒng)的振動加速度，并將振動加速度轉(zhuǎn)化為響應(yīng)信號發(fā)送給處理器，處理器根據(jù)力錘發(fā)送的激勵信號和壓電加速度傳感器發(fā)送的響應(yīng)信號獲得機(jī)械阻抗曲線，使得工作人員可以根據(jù)機(jī)械阻抗曲線判斷聯(lián)接系統(tǒng)中是否有聯(lián)接件松動，從而提高了聯(lián)接件的檢測效率且提升了檢測結(jié)果的精度。

圖2為本發(fā)明提供的聯(lián)接件檢測裝置實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，在圖1的基礎(chǔ)上，聯(lián)接件檢測裝置還包括：顯示器4。

其中，顯示器4與處理器2通信連接，用于顯示聯(lián)接系統(tǒng)的機(jī)械阻抗曲線，便于工作人員對聯(lián)接系統(tǒng)的機(jī)械阻抗曲線進(jìn)行分析，從而根據(jù)機(jī)械阻抗曲線判斷聯(lián)接系統(tǒng)中是否有聯(lián)接件松動。

顯示器4可以通過電纜與處理器2通信連接。但并不以此為限，例如，顯示器4和處理器2通過無線的方式通信連接。

圖3為本發(fā)明提供的聯(lián)接件檢測裝置實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示，在圖2的基礎(chǔ)上，聯(lián)接件檢測裝置還包括：蓄電池5。

其中，蓄電池5分別與壓電加速度傳感器3、力錘1、處理器2電連接；

蓄電池5用于為壓電加速度傳感器3、力錘1、處理器2提供電能。

可選地，壓電加速度傳感器3包含永磁體，在使用聯(lián)接件檢測裝置對聯(lián)接件進(jìn)行檢測時，壓電加速度傳感器3吸附在聯(lián)接系統(tǒng)上，在力錘1向聯(lián)接件所固定聯(lián)接的機(jī)械部件施加敲擊力時，測量聯(lián)接系統(tǒng)的振動加速度，并將振動加速度轉(zhuǎn)化為響應(yīng)信號發(fā)送給處理器2。

優(yōu)選地，聯(lián)接件檢測裝置還包括箱體(圖中未示出)，處理器2、顯示器4及蓄電池5置于箱體中，避免外界因素的影響使得處理器2、顯示器4及蓄電池5的壽命縮短。

可選地，力錘1和壓電加速度傳感器3通過電纜與處理器2連接，力錘1和壓電加速度傳感器3懸吊于箱體外部，便于工作人員對聯(lián)接件的測量，從而提高了聯(lián)接件檢測裝置的測量效率。

需要說明的是，力錘1和壓電加速度傳感器3也可以放置于箱體內(nèi)部，當(dāng)需要使用力錘1和壓電加速度傳感器3時，打開箱體取出力錘1和壓電加速度傳感器3。

進(jìn)一步地，箱體外設(shè)有背帶6，便于操作人員攜帶聯(lián)接件檢測裝置。

圖4為本發(fā)明提供的聯(lián)接件檢測裝置應(yīng)用場景實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4所示，對前述實(shí)施例舉例說明：其中，聯(lián)接系統(tǒng)包括法蘭10和多個螺栓11，其中，聯(lián)接件為螺栓11，聯(lián)接件所固定聯(lián)接的機(jī)械部件為法蘭10。

力錘1，具體用于向法蘭10上任意兩個相鄰螺栓11之間的部分施加敲擊力，并測量敲擊力對應(yīng)的激勵信號，將激勵信號發(fā)送給處理器2；

壓電加速度傳感器3，吸附在法蘭10上任意兩個相鄰螺栓11之間的部分，具體用于在力錘1向法蘭10上任意兩個相鄰螺栓11之間的部分施加敲擊力時，測量聯(lián)接系統(tǒng)的振動加速度，并將振動加速度轉(zhuǎn)化為響應(yīng)信號發(fā)送給處理器2；

處理器2，具體用于接收力錘1發(fā)送的激勵信號和壓電加速度傳感器發(fā)送的響應(yīng)信號，并根據(jù)激勵信號和響應(yīng)信號獲取機(jī)械阻抗曲線，根據(jù)機(jī)械阻抗曲線判斷聯(lián)接系統(tǒng)中是否有螺栓松動。

聯(lián)接件檢測裝置的具體操作過程如下：

首先，將壓電加速度傳感器3吸附在法蘭10上任意兩個相鄰螺栓11之的部分(如圖4所示)。

其次，用力錘1按照圖4所示的方向敲擊吸附有壓電加速度傳感器3的部分，同時，用力錘1測量敲擊力對應(yīng)的激勵信號，并將激勵信號發(fā)送給處理器2。

然后，在力錘1向法蘭10上任意兩個相鄰螺栓11之間吸附有壓電加速度傳感器3的部分施加敲擊力時(如圖4所示)，壓電加速度傳感器3測量聯(lián)接系統(tǒng)的振動加速度，并將振動加速度轉(zhuǎn)化為響應(yīng)信號發(fā)送給處理器2。

最后，處理器2接收力錘1發(fā)送的激勵信號和壓電加速度傳感器3發(fā)送的響應(yīng)信號之后，根據(jù)激勵信號和響應(yīng)信號獲取機(jī)械阻抗曲線，根據(jù)機(jī)械阻抗曲線判斷聯(lián)接系統(tǒng)中是否有螺栓松動。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。