无线超声预紧和拉力监测系统

Broadsens无线超声预紧力感器 使远程螺栓预紧力/负载/张力的监测成为现实。WUT系列无线超声预紧力传感器电池寿命长达10年或更长时间,可长期监测螺栓和紧固件的预紧力和张力。无线超声预紧力传感器可以轻松安装在海上风力涡轮机、铁路或石油平台的结构螺栓上。传感器是非侵入式的,可以安装在任何现有的螺栓或螺母上,而无需修改安装机构。

WUT系列超预紧力传感器  不仅可以监测多年来的螺栓状态,还可以以高达10 Hz的采样率实时监测螺栓的动态载荷/张紧力。即使当传感器实时监测螺栓时,电池在更换之前仍可使用多年。当电池水平低时,用户可以轻松更换电池。当WUT传感器以30秒的间隔实时测量螺栓预紧力/张紧力时,电池可以在不更换的情况下使用10年。这使得WUT系列传感器成为实时和长期螺栓预紧力和张紧力监测的最佳无线超声传感器。

WUT204 无线超声预紧力传感器 可以监测四根平行螺栓的预紧力(张力)。WUT204有两种类型的探头。BUP4S探头是专门用于螺栓预紧力和张力监测的单元素探头。BUP 4S具有5厘米到500厘米的宽测量范围(不带前保护晶体时可达1000厘米),这使得传感器适用于工业中大多数大型螺栓。BUP 4D是双元素探头,具有3毫米到60毫米的测量范围,非常适合在线腐蚀监测。

WUT204-S无线超声预紧力传感器

BUP4S 超声预紧力探头

传感器需要与 Broadsens 的边缘计算网关和 BroadUTM 软件配合使用。该软件已预装在网关中,并免费提供给用户。用户可以实时监测螺栓拉力。多个 WUT204 传感器可以并行工作。每个网关最多支持 100 个 WUT204 的传感器,具体取决于采样率。对于 10 Hz 采样率的动态螺栓拉力预紧力监测,建议连接多达 30 个 WUT24 传感器,或者一个网关连接 120 个螺栓。降低采样率可以允许将更多的传感器连接到同一个网关。

Broadsens无线超声预警力传感器还具有数据记录功能。每个传感器最多可以保存9,200个样本。当传感器安装在完全密封的法拉第笼内时,该功能非常有用,此时无线信号完全被屏蔽。在这种情况下,传感器仍能连续监测螺栓载荷,用户可以在笼门打开后下载数据到网关。日志数据可以进一步导出到CSV文件。

WUT204传感器有基于外壳选项的两个型号:

  • WUT204-S具有由不锈钢制成的螺钉式外壳,允许传感器安装在螺钉孔中进行长期监测。WUT204- S传感器有四个 SMA 延长电缆,可以连接到 BUP4S 超声波传感器。
  • WUT204-R具有由航空航天级铝合金制成的常规矩形外壳,并具有四个SMA连接器,便于连接。WUT204- R在两侧都有安装法兰,可以拧到结构上。

超声波探头 BUP4S 或 BUP4D 可以通过 SMA 连接器轻松连接到 WUT204 传感器。

WUT204传感器还使用PT1000铂金温度传感器测量结构表面温度,该温度传感器有助于补偿环境温度的影响。

超声预紧力监测原理

预紧力是通过拧紧螺栓引入到螺栓中的轴向力。预紧螺栓在接头中产生相应的夹紧力。螺栓接头将受到振动、动态载荷、热循环、腐蚀等的影响。因此,保持适当的预紧力对螺栓接头的功能至关重要。
超声测量提供了预紧力的精确测量。超声信号从紧固件末端的超声换能器发送下来,并测量信号返回到换能器所需的时间。基于该超声信号的飞行时间,可以使用参考测量(未加载的紧固件长度)来确定螺栓的伸长。螺栓的长度变化可以用来精确地计算预紧力,从而获得安装螺栓内的张力量。