本發(fā)明是有關(guān)于一種檢測裝置及檢測方法，特別是指一種螺栓松脫檢測裝置及其檢測方法。

背景技術(shù)：

螺栓常搭配螺帽及華司而用于將兩個工件相結(jié)合。這些元件雖然很小，但必須確保螺栓與相搭配的螺帽間已鎖緊，才能避免被鎖固的兩個工件不會相對松動或脫離，尤其是應(yīng)用于公共運(yùn)輸工具或工作機(jī)具時，一旦螺栓發(fā)生松動，而檢修人員未即時鎖緊，更可能因此引發(fā)工安事故或公共危險。

目前使用于公共場所、工廠、公共運(yùn)輸工具、工作機(jī)具等環(huán)境的螺栓，通常是依賴人員定期巡視并逐一鎖緊螺栓，以避免引發(fā)工安事故。但是螺栓的使用數(shù)量龐大，造成檢修作業(yè)相當(dāng)費(fèi)時，檢修效率不佳。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的一目的，是在提供一種可快速地檢測螺栓是否松脫，并適時發(fā)出警示信號，提醒人員檢修已松脫的螺栓，因而可節(jié)省檢修時間、提高檢修效率，以及提高螺栓的使用安全性的螺栓 松脫檢測裝置。

本發(fā)明螺栓松脫檢測裝置，包含一由金屬材質(zhì)所制成的華司，以及一檢測電路。該華司具有一用以供一螺栓穿伸的通孔。該檢測電路包括一用以供應(yīng)所需電力的電源供應(yīng)元件、一電橋單元，以及一差動信號放大器；該電橋單元具有一第一電阻器、一與該第一電阻器串聯(lián)的第二電阻器、一與該華司徑向最長距離處的兩端串聯(lián)的第三電阻器，以及兩個輸出部。其中，該相互串聯(lián)的第一、二電阻器與該相互串聯(lián)的第三電阻器及華司是并聯(lián)，并與該電源供應(yīng)元件相并聯(lián)，這些輸出部是分別連接于相互串聯(lián)的第一、二電阻器間，以及該相互串聯(lián)的第三電阻器及華司間，該差動信號放大器具有兩個分別與這些輸出部電連接的信號輸入部，以及一信號輸出部。借此該華司受該螺栓迫緊力大小變化所產(chǎn)生的形變經(jīng)該電橋單元轉(zhuǎn)換成該華司的阻抗變動信號，并由這些信號輸入部輸入該差動信號放大器經(jīng)信號放大處理后由該信號輸出部輸出，以供判斷該螺栓的迫緊力是否產(chǎn)生松動。

本發(fā)明螺栓松脫檢測裝置，還包含一螺旋繞設(shè)于該華司上的第一金屬導(dǎo)線，該第一金屬導(dǎo)線兩端分別位于該華司徑向最長距離處的兩端，而該電橋單元的第三電阻器是與該第一金屬導(dǎo)線的兩端相串聯(lián)，借此該華司受到該螺栓鎖緊迫壓而拉伸形變，使該第一金屬導(dǎo)線兩端間的傳導(dǎo)路徑距離變短，該螺栓松動時，該華司受到迫壓力減少且形變量伸長成原來設(shè)定長度，該第一金屬導(dǎo)線兩端間的傳導(dǎo)路徑距離變長而產(chǎn)生形變信號，并經(jīng)該電橋單元轉(zhuǎn)換成阻抗變動信號，通過該差動信號放大器放大處理后輸出。

本發(fā)明螺栓松脫檢測裝置，還包含一連設(shè)于該華司下方的軟性 電路板，該軟性電路板具有一連通該華司的通孔的穿孔，以及一呈連續(xù)彎折的第二金屬導(dǎo)線，該第二金屬導(dǎo)線兩端分別位于對應(yīng)該華司徑向最長距離處的兩端的底面，而該電橋單元的第三電阻器是與該第二金屬導(dǎo)線的兩端相串聯(lián)，借此該華司與該軟性電路板同時受該螺栓鎖緊迫壓而同步形變，此時該第二金屬導(dǎo)線兩端間的傳導(dǎo)路徑距離變短，該螺栓松動時，該華司與該軟性電路板所受的迫壓力減少且形變量變少，該第二金屬導(dǎo)線兩端間的傳導(dǎo)路徑距離伸長成原來設(shè)定長度而產(chǎn)生的形變信號經(jīng)該電橋單元轉(zhuǎn)換成阻抗變動信號，通過該差動信號放大器放大處理后輸出。

本發(fā)明的另一目的，是在提供一種可節(jié)省檢修時間且提高檢修效率的螺栓松脫檢測方法。

本發(fā)明螺栓松脫檢測方法是使用前述的螺栓松脫檢測裝置來執(zhí)行，包含：(a)將一由金屬制成的華司穿設(shè)于一螺栓的一螺桿上，且該華司于徑向最長距離處的兩端并與該檢測電路的電橋單元的第三電阻器串聯(lián)；以及(b)利用該螺栓的螺鎖定位而迫使該華司受壓而拉伸并產(chǎn)生形變信號，經(jīng)該檢測電路的該電橋單元轉(zhuǎn)換成阻抗變動信號并通過該差動信號放大器放大處理后輸出，借由該華司形變所產(chǎn)生的該華司阻抗變動信號的大小以判斷該螺栓的螺鎖力是否產(chǎn)生松動。

本發(fā)明螺栓松脫檢測方法，在步驟(a)中，還包含一螺旋繞設(shè)于該華司上的第一金屬導(dǎo)線，該第一金屬導(dǎo)線兩端分別位于該華司徑向最長距離處的兩端，并令該電橋單元的第三電阻器是與該第一金屬導(dǎo)線的兩端相串聯(lián)；在步驟(b)中，該螺栓的迫緊力大小變化，使該華司產(chǎn)生不同的形變量，進(jìn)而使該第一金屬導(dǎo)線兩端間的路徑距 離改變而產(chǎn)生形變信號，經(jīng)該電橋單元轉(zhuǎn)換成阻抗變動信號并通過該差動信號放大器放大處理后輸出。

本發(fā)明螺栓松脫檢測方法，在步驟(a)中，還包含一連設(shè)于該華司下方的軟性電路板，該軟性電路板具有一呈連續(xù)彎折且兩端分別位于對應(yīng)該華司徑向最長距離處的兩端底面的第二金屬導(dǎo)線，而該電橋單元的第三電阻器是與該第二金屬導(dǎo)線的兩端相串聯(lián)；在步驟(b)中，該螺栓的迫緊力大小變化，使該華司與該軟性電路板產(chǎn)生同步形變，且使該第二金屬導(dǎo)線兩端間的路徑距離改變而產(chǎn)生形變信號，經(jīng)該電橋單元轉(zhuǎn)換成阻抗變動信號并通過該差動信號放大器放大處理后輸出。

本發(fā)明的有益效果在于借由該螺栓在螺鎖時會使該華司受到迫壓而產(chǎn)生形變，此形變信號經(jīng)該電橋單元轉(zhuǎn)換成阻抗變動信號并通過該差動信號放大器放大處理后輸出，并可傳送至一監(jiān)控系統(tǒng)，當(dāng)該螺栓松動時，該華司所受到的迫壓力減輕且形變量伸長成原來設(shè)定長度，該華司阻抗將變大，經(jīng)該電橋單元轉(zhuǎn)換成的阻抗變動信號增加，該監(jiān)控系統(tǒng)便能輕易地獲悉該螺栓已松動，讓檢修人員能盡早響應(yīng)并即時再度鎖緊該螺栓，如此，不但可節(jié)省檢修時間及提高檢修效率，還能提高該螺栓的使用安全性，且應(yīng)用于公共運(yùn)輸工具或工作機(jī)具時，更能有效避免因螺栓松脫所發(fā)生的公共危險或工安事故。

附圖說明

圖1是一示意圖，說明本發(fā)明螺栓松脫檢測裝置的第一實(shí)施例；

圖2是一使用示意圖，說明該第一實(shí)施例的使用狀態(tài)，圖中顯 示螺栓尚未鎖緊的狀態(tài)；

圖3是一使用示意圖，說明該第一實(shí)施例的使用狀態(tài)，圖中顯示螺栓已鎖緊的狀態(tài)；

圖4是一示意圖，說明本發(fā)明螺栓松脫檢測裝置的第二實(shí)施例；

圖5是一示意圖，說明本發(fā)明螺栓松脫檢測裝置的第三實(shí)施例；

圖6是一使用示意圖，說明該第三實(shí)施例的使用狀態(tài)，圖中顯示螺栓已鎖緊的狀態(tài)，圖中未繪出華司；以及

圖7是一流程圖，說明本發(fā)明螺栓松脫檢測方法的一實(shí)施例。

具體實(shí)施方式

參閱圖1，本發(fā)明螺栓松脫檢測裝置的第一實(shí)施例，包含一由金屬材質(zhì)所制成的華司1，以及一檢測電路2。該華司1具有一貫穿的通孔13。該檢測電路2包括一用以供應(yīng)所需電力的電源供應(yīng)元件21、一電橋單元22，以及一差動信號放大器23。該電源供應(yīng)元件21為直流電源，在本實(shí)施例中是以電池做說明，其所供應(yīng)的直流電壓為V_DC。另外，在本實(shí)施例中，該電橋單元22具有一第一電阻器R1、一與該第一電阻器R1串聯(lián)的第二電阻器R2、一與該華司1徑向最長距離處的兩端串聯(lián)的第三電阻器R3，以及兩個輸出部221，其中，該相互串聯(lián)的第一、二電阻器R1、R2與該相互串聯(lián)的第三電阻器R3及華司1是并聯(lián)，并與該電源供應(yīng)元件21相并聯(lián)，這些輸出部221是分別連接于相互串聯(lián)的第一、二電阻器R1、R2間，以及該相互串聯(lián)的第三電阻器R3及華司1間。該差動信號放大器23具有兩個分別與這些輸出部221電連接的信號輸入部231，以及 一信號輸出部232，該信號輸出部232可與一監(jiān)控系統(tǒng)(圖未示)電連接。

由歐姆定理得知，電阻與導(dǎo)線的長度及其電阻系數(shù)成正比，與其截面積成反比。若有一導(dǎo)體其長度為L，所對應(yīng)的電阻為R，若對此一導(dǎo)體施加壓力使其長度縮短，截面積增加，電阻值將會滅少；但若對導(dǎo)體施以拉力，則其長度會增長，而截面積減少，將導(dǎo)致電阻值增加。

參閱圖1、2、3，在使用上，該螺栓松脫檢測裝置能適用于任一螺栓3的螺鎖結(jié)構(gòu)中，其做法只需使該螺栓3的螺桿31先貫穿該華司1的通孔13，再貫穿一待鎖物件4，進(jìn)而配合一螺帽7螺鎖于一承載物件5上，由于該螺栓3鎖緊時，其螺頭32會迫壓該華司1，使得該華司1產(chǎn)生拉伸形變。借由該電源供應(yīng)元件21供應(yīng)電力，使得該華司1、該電橋單元22，及該差動信號放大器23構(gòu)成電氣導(dǎo)通回路。借此該華司1受該螺栓3的螺頭32迫壓所產(chǎn)生的形變信號經(jīng)該電橋單元22轉(zhuǎn)換成該華司1的阻抗變動信號，并由這些信號輸入部231輸入該差動信號放大器23，通過該差動信號放大器23放大處理后由該信號輸出部232輸出，并傳送至一監(jiān)控系統(tǒng)(圖未示)，由該監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行記錄與監(jiān)控。

由于該螺栓3的螺鎖結(jié)構(gòu)在使用一段時間后，會因受外力震動等因素而逐漸松動，一旦該螺栓3產(chǎn)生松動時，該螺栓3的螺頭32對于該華司1所產(chǎn)生的迫壓力會減小，從而該華司1的形變量會伸長而產(chǎn)生形變信號，經(jīng)由該電橋單元22轉(zhuǎn)換所得的阻抗變動信號也會增加，增加后的阻抗變動信號經(jīng)由上述路徑傳送到該監(jiān)控系統(tǒng)，借由該監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行記錄與比對處理后便能輕易地獲悉該螺栓3已 松動，從而可顯示該螺栓3編號或所在位置，同時發(fā)出聲音或燈光或文字等警示信息，讓檢修人員能盡早響應(yīng)并即時再度鎖緊該螺栓3；如此，不但可節(jié)省檢修時間及提高檢修效率，還能提高螺栓3的使用安全性，且應(yīng)用于公共運(yùn)輸工具或工作機(jī)具時，更能有效避免因螺栓3松脫所發(fā)生的工安事故或公共危險。

參閱圖4，本發(fā)明螺栓松脫檢測裝置的第二實(shí)施例，本實(shí)施例還包含一螺旋繞設(shè)于該華司1上的第一金屬導(dǎo)線25，該第一金屬導(dǎo)線25兩端分別位于該華司1徑向最長距離處的兩端，而該電橋單元22的第三電阻器R3是與該第一金屬導(dǎo)線25的兩端相串聯(lián)。借此在使用上，當(dāng)所適用的螺栓3(見于圖3)鎖緊時，該華司1受到迫壓產(chǎn)生拉伸形變，同時該第一金屬導(dǎo)線25也會受壓變形，此時該第一屬導(dǎo)線25兩端間的傳導(dǎo)路徑距離會變短，且此路徑距離變短的形變信號也會經(jīng)該電橋單元22轉(zhuǎn)換成阻抗變動信號并通過該差動信號放大器23放大處理后輸出并傳送至該監(jiān)控系統(tǒng)。當(dāng)該螺栓3松動時，該華司1與該第一金屬導(dǎo)線25所受到的迫壓力減輕而使形變量伸長，此時該第一金屬導(dǎo)線25兩端間的傳導(dǎo)路徑距離變長，經(jīng)該電橋單元22轉(zhuǎn)換成的阻抗信號會變大，該監(jiān)控系統(tǒng)經(jīng)記錄及比對處理后亦能輕易地獲悉該螺栓3已松動，從而能達(dá)成與第一實(shí)施例相同的功效。且本實(shí)施例借由該第一金屬導(dǎo)線25形變前后的兩端間的路徑距離變化做為螺栓3松脫與否的檢測機(jī)制，可較第一實(shí)施例直接以該華司1的徑向最長距離處的兩端的形變量來做檢測的方式更能有效提升信號變化的檢測靈敏度。

參閱圖5、6，本發(fā)明螺栓松脫檢測裝置的第三實(shí)施例，本實(shí)施例還包含一設(shè)于該華司1底面的軟性電路板6，該軟性電路板6具 有一連通該華司1的通孔13的穿孔61，以及一呈連續(xù)彎折的第二金屬導(dǎo)線62，該第二金屬導(dǎo)線62兩端分別位于對應(yīng)該華司1徑向最長距離處的兩端的底面，而該電橋單元22的第三電阻器R3是與該第二金屬導(dǎo)線62的兩端相串聯(lián)。借此在使用上，該螺栓3先貫穿該華司1的通孔13與該軟性電路板6的穿孔61，再貫穿一待鎖物件4，進(jìn)而配合該螺帽7螺鎖于一承載物件5上，當(dāng)該螺栓3鎖緊時，該華司1與該軟性電路板6亦會受壓而同步形變，此時該第二金屬導(dǎo)線62兩端間的傳導(dǎo)路徑距離會變短。當(dāng)該螺栓3松動時，該華司1與該軟性電路板6所受到的迫壓力減少，該第二金屬導(dǎo)線62兩端間的傳導(dǎo)路徑距離會變長而產(chǎn)生形變信號并經(jīng)該電橋單元22轉(zhuǎn)換成阻抗變動信號，通過該差動信號放大器23放大處理后輸出，進(jìn)而傳送到該監(jiān)控系統(tǒng)以進(jìn)行隨時監(jiān)控及適時提示。因此，本實(shí)施例同樣能達(dá)成與該第一實(shí)施例相同的功效。

參閱圖7，本發(fā)明螺栓松脫檢測方法的一實(shí)施例，本發(fā)明螺栓松脫檢測方法可以運(yùn)用上述螺栓松脫檢測裝置的三個實(shí)施例所示方式，該方法包含下列步驟(a)及(b)。

配合參閱圖1、3，在步驟(a)中，將一由金屬制成的華司1穿設(shè)于一螺栓3的一螺桿31上，且該華司1于徑向最長距離處的兩端并與一檢測電路2的電橋單元22的第三電阻器R3串聯(lián)。

在步驟(b)中，利用該螺栓3的螺鎖定位，迫使該華司1受壓而拉伸并產(chǎn)生形變信號輸入該檢測電路2，經(jīng)該電橋單元22轉(zhuǎn)換成阻抗變動信號，并通過該差動信號放大器23放大處理后輸出，借由形變所產(chǎn)生的該華司1阻抗變動信號的大小以判斷該螺栓3的螺鎖力是否松動。

特別說明的是，當(dāng)在步驟(a)中，是使用該螺栓松脫檢測裝置的第一實(shí)施例，在步驟(b)中，是利用該檢測電路2的電橋單元22檢測該華司1于徑向最長距離處的兩端的形變信號變化，判斷該螺栓3的螺鎖力是否產(chǎn)生松動。

配合參閱圖4，當(dāng)在步驟(a)中，是使用該螺栓松脫檢測裝置的第二實(shí)施例，在步驟(b)中，是利用該華司1本身產(chǎn)生不同的形變量，使螺旋繞設(shè)于該華司1上的第一金屬導(dǎo)線25兩端間的傳導(dǎo)路徑距離改變而產(chǎn)生阻抗變動信號，并通過該差動信號放大器23放大處理后輸出，借該阻抗變動信號的大小以判斷該螺栓3的螺鎖力是否產(chǎn)生松動。

配合參閱圖5、6，當(dāng)在步驟(a)中，是使用該螺栓松脫檢測裝置的上述第三實(shí)施例，在步驟(b)中，是利用該華司1與該軟性電路板6產(chǎn)生同步形變，使呈連續(xù)彎折設(shè)置于該軟性電路板62上的該第二金屬導(dǎo)線62兩端間的傳導(dǎo)路徑距離改變而產(chǎn)生形變信號變化并輸入該檢測電路2經(jīng)該電橋單元22轉(zhuǎn)換成阻抗變動信號，再通過該差動信號放大器23放大處理后輸出，借由該阻抗變動信號的大小以判斷該螺栓3的螺鎖力是否松動。

綜上所述，本發(fā)明螺栓松脫檢測裝置及其檢測方法，借由上述設(shè)計，利用該螺栓3在螺鎖時會使該華司1于徑向最長距離處的兩端或設(shè)于該華司1上的第一金屬導(dǎo)線25或設(shè)于該華司1下方的軟性電路板6上的第二金屬導(dǎo)線62，因受到迫壓而產(chǎn)生形變信號，經(jīng)該電橋單元22轉(zhuǎn)換成阻抗變動信號并通過該差動信號放大器23放大處理后輸出，并傳送至一監(jiān)控系統(tǒng)，一旦該螺栓3松動時，迫壓力減輕且形變量變長，該阻抗變動信號增大，經(jīng)該電橋單元22轉(zhuǎn)換成 的阻抗信號增加，該監(jiān)控系統(tǒng)便能輕易地獲悉該螺栓3已松動，從而可顯示該螺栓3編號或所在位置，同時發(fā)出聲音或燈光或文字等警示信息，讓檢修人員能盡早響應(yīng)并即時再度螺緊該螺栓3，這樣，不但可節(jié)省檢修時間及提高檢修效率，還能提高該螺栓3的使用安全性，特別是當(dāng)應(yīng)用于公共運(yùn)輸工具或工作機(jī)具時，更能有效避免因螺栓3松脫所發(fā)生的工安事故或公共危險。