全自动高强螺栓检测仪的主要组成部分

全自动高强螺栓检测仪的主要组成部分

全自动高强螺栓检测仪是用于J准检测高强度螺栓（如钢结构用大六角头、扭剪型高强螺栓）力学性能（预紧力、扭矩、扭矩系数、转角等）和连接可靠性的Z用设备，其组成部分围绕 “自动加载、J准采集、智能控制、A全保护" 核心需求设计，主要包括以下 8 大模块：

1、加载与传动系统

1.1核心功能：为高强螺栓检测提供稳定、J准的载荷（拉力、扭矩），是实现 “全自动" 检测的动力基础。1.2关键组成：（1）动力源：通常采用伺服电机（扭矩加载）或高精度液压系统（拉力加载，适用于大规格螺栓），具备加载速度可控、载荷稳定性高的特点，避免手动加载的误差。（2）传动机构：a扭矩加载：通过精密减速箱（如行星齿轮减速箱）、扭矩传动轴传递动力，确保扭矩无损耗传递至螺栓。b拉力加载：通过滚珠丝杠或液压油缸驱动夹持机构轴向移动，实现对螺栓的轴向拉伸，保证加载过程平稳无冲击。1.3载荷调节单元：配合控制系统实现 “阶梯加载"“保载稳压"（如 GB/T 1231 标准要求的保载时间），满足不同检测标准（如国标、欧标、美标）的载荷曲线要求。

2、夹持与定位系统

2.1核心功能：稳定固定高强螺栓，确保检测过程中螺栓无松动、无偏心，避免因夹持不当导致检测数据失真。2.2关键组成：（1）夹持装置：a扭矩检测：采用定制化套筒夹具（匹配不同规格螺栓的头部 / 螺母，如 M16-M30），内有F滑纹路，防止加载时打滑；部分设备配备 “自定心套筒"，自动校正螺栓同轴度。b拉力检测：采用楔形夹头或液压卡盘，通过夹紧力自适应调节（根据螺栓材质硬度匹配夹持力），避免夹伤螺栓表面，同时保证轴向拉力均匀传递。2.2定位机构：包括导向轴、定位基准台，确保螺栓轴线与加载方向W全重合，防止因偏心产生附加弯矩，影响预紧力、扭矩系数的检测精度。

3、高精度传感器系统

3.1核心功能：实时采集检测过程中的关键物理量（力、位移、转角），是数据准确性的 “源头保障"，通常需满足0.5 级或更高精度等级（符合 JJG 707《扭矩标准机检定规程》、JJG 139《拉力、压力和W能试验机检定规程》）。3.2关键组成：（1）力值传感器：a扭矩传感器：采用应变片式扭矩传感器（安装于传动轴上），实时采集螺栓承受的扭矩值（量程通常为 0-5000N・m，满足 M30 及以下螺栓检测），分辨率可达 0.1N・m。b拉力传感器：采用柱式 / 轮辐式拉力传感器（串联于加载路径中），采集螺栓轴向预紧力或拉伸力（量程 0-500kN）。（2）位移 / 转角传感器：a轴向位移传感器：采用激光位移传感器或光栅尺，J准测量螺栓拉伸变形量（分辨率 0.001mm），用于计算螺栓的弹性模量、屈服强度相关参数。b转角传感器：采用光电编码器（安装于扭矩输出轴），测量螺栓拧紧过程中的转角（分辨率 0.1°），用于 “扭矩 - 转角法" 检测（如扭剪型螺栓的转角控制要求）。

4、全自动控制系统

4.1核心功能：实现检测流程的自动化控制（无需人工干预），是设备 “全自动" 特性的核心，相当于设备的 “大脑"。4.2关键组成：（1）硬件核心：aPLC（可编程逻辑控制器）：选用工业级 PLC（如西门子 S7 系列、三菱 FX 系列），负责接收传感器信号、控制加载系统动作，响应速度≤10ms，确保加载与数据采集同步。b伺服控制器：与伺服电机配套，实现加载速度、载荷的闭环控制（如设定 “50N・m/s" 的扭矩加载速度，控制器实时调整电机输出，避免超调）。（2）软件核心：a控制算法：内置 “PID 闭环控制算法"（比例 - 积分 - 微分），解决加载过程中的载荷波动问题（如拉力加载时，若实际力值低于设定值，算法自动增大液压压力或电机输出）。b流程自动化：支持预设检测程序（如 “扭剪型螺栓扭矩系数检测流程"“大六角螺栓预紧力检测流程"），自动完成 “夹持→预加载→正式加载→保载→卸载→数据记录" 全流程，无需人工操作。

5、数据采集与处理系统

5.1核心功能：将传感器采集的模拟信号（如电压信号）转化为数字数据，并进行分析、计算、判断，生成检测报告。5.2关键组成：（1）数据采集卡（DAQ）：采用高精度同步采集卡（采样率≥1000Hz），同时采集扭矩、拉力、位移、转角 4 路信号，确保数据时间戳同步（避免信号延迟导致的扭矩 - 位移曲线错位）。（2）数据处理软件：a实时计算：自动计算扭矩系数（K = 扭矩 /（预紧力 × 螺栓公称直径））、预紧力偏差、屈服扭矩等关键参数，对比 GB/T 1231、GB/T 3632 等标准，自动判断螺栓是否合格（“合格 / 不合格" 标识）。b数据存储与导出：支持本地存储（硬盘容量≥1TB）、U 盘导出，数据格式兼容 Excel、PDF，且具备 “不可篡改" 特性（满足检测报告的溯源要求）。c曲线生成：实时绘制 “扭矩 - 预紧力曲线"“拉力 - 位移曲线"“扭矩 - 转角曲线"，直观展示螺栓的力学特性（如曲线拐点对应螺栓的屈服点）。

6、显示与操作界面

6.1核心功能：实现人机交互（参数设置、状态监控、结果查看），界面设计需兼顾专业性与易用性。6.2关键组成：（1）显示终端：采用工业级触摸屏（10-15 英寸，分辨率 1920×1080）或工控机显示器，支持多点触控，可实时显示：a检测参数：当前扭矩、拉力、位移、转角数值（动态刷新，刷新频率≥10Hz）；b过程曲线：实时绘制检测曲线，支持放大、缩小、标注拐点；c设备状态：加载状态（“待机 / 加载 / 保载 / 卸载"）、传感器状态（“正常 / 异常"）、故障报警（如 “过载"“夹持松动"）。（2）操作单元：除触摸屏外，部分设备配备物理快捷键（如 “急停"“开始检测"“重置"），方便紧急操作；支持密码登录（管理员 / 操作员权限分离），防止参数误修改。

7、A全保护系统

7.1核心功能：保障检测过程中人员A全与设备A全，避免因载荷过载、机械故障导致的事故。7.2关键组成：（1）主动保护装置：a过载保护：当扭矩 / 拉力超过设定量程的 110% 时，控制系统自动切断动力源，停止加载（响应时间≤50ms）；b限位保护：通过光电限位开关限制夹持机构的移动范围，防止机械碰撞；c漏电保护：配备漏电断路器（漏电电流≤30mA 时跳闸），避免电气A全事故。（2）被动保护装置：a防护罩：采用透明有机玻璃防护罩（抗冲击强度≥10kJ/m²），包裹加载与夹持区域，防止螺栓断裂飞溅；b急停按钮：设备前后端各设 1 个红色急停按钮（按下后切断所有动力，优先级Z高），方便紧急停机。

8、辅助系统

8.1核心功能：保障设备长期稳定运行，提升检测效率与维护便利性。8.2关键组成：（1）冷却系统：针对高负荷检测（如连续检测 50 + 螺栓），配备风冷 / 水冷系统，为伺服电机、液压油降温（油温控制在 30-50℃，避免高温影响电机寿命或液压油黏度）。（2）润滑系统：采用自动润滑泵，定期为滚珠丝杠、减速箱等传动部件加注润滑油（润滑周期可设定，如每检测 100 次润滑 1 次），减少机械磨损。（3）校准模块：内置 “传感器校准程序"，支持连接标准扭矩扳手、标准拉力传感器进行定期校准（如每季度校准 1 次），确保设备精度符合计量要求，无需拆卸传感器送外校准。

9、总结

综上，全自动高强螺栓检测仪的各组成部分环环相扣，从 “动力加载" 到 “数据输出" 形成闭环，既保证了检测精度（满足国标 / 行标要求），又通过自动化设计大幅降低了人工操作强度，广泛应用于钢结构厂、建筑检测机构、高铁 / 桥梁工程等场景。要想了解更多产品组成部分，可随时联系河北天棋星子检测设备有限公司工作人员。