[發明專利]智能螺栓及其使用方法

有效

• 申請號: 201780048422.8
• 申請日: 2017-07-17
• 公開（公告）號: CN109563866B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 喬鮑·馬德魯;馬茨·利爾加
• 申請（專利權）人: 應變實驗室有限公司
• 主分類號: F16B31/02
• 分類號: F16B31/02
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產權代理有限責任公司 11204
• 代理人: 王達佐;王艷春

1.智能螺栓(10)，所述智能螺栓包括頭部區域(40)，所述頭部區域(40)聯接至螺紋區域(20)，其中，所述頭部區域(40)包括螺栓腔(60)，其中，所述頭部區域(40)與所述螺栓腔(60)的底端之間的距離在操作中根據施加在所述螺紋區域(20)與所述頭部區域(40)之間的縱向應力而變化，以及其中，所述智能螺栓(10)包括傳感器裝置(100)，所述傳感器裝置(100)用于測量所述頭部區域(40)與所述螺栓腔(60)的底端之間的距離的變化，其特征在于：

所述傳感器裝置(100)安裝在所述頭部區域(40)中，使得所述傳感器裝置(100)在空間上以所述頭部區域(40)為參照；以及

所述傳感器裝置(100)的遠端設置成鄰近所述螺栓腔(60)的底端，以限定位于所述傳感器裝置(100)的遠端與所述螺栓腔(60)的底端之間的間隙(G)，使得所述間隙(G)的尺寸響應于所述螺栓腔(60)的底端相對于所述傳感器裝置(100)的遠端的空間位置的變化而變化，其中，所述螺栓腔(60)的底端相對于所述傳感器裝置(100)的遠端的空間位置根據施加至所述智能螺栓(10)的縱向應力的變化而變化，其中，在操作中經由所述間隙(G)從所述傳感器裝置(100)的查詢輻射源(200A)到所述傳感器裝置(100)的相應輻射傳感器(200B)的查詢輻射傳輸從所述輻射傳感器(200B)生成應力測量信號，所述應力測量信號在所述傳感器裝置(100)內處理，以用于從所述智能螺栓(10)進行無線通信。

2.根據權利要求1所述的智能螺栓(10)，其特征在于，所述螺栓腔(60)從所述頭部區域(40)延伸至所述螺紋區域(20)中。

3.根據權利要求1或2所述的智能螺栓(10)，其特征在于，所述傳感器裝置(100)安裝在所述頭部區域(40)的凹部(50)內，以及所述螺栓腔(60)從所述凹部(50)的底表面延伸至所述智能螺栓(10)中。

4.根據權利要求1或2所述的智能螺栓(10)，其特征在于，所述傳感器裝置(100)包括電源裝置(120、130、170)和數據處理裝置(180)，其中，所述數據處理裝置(180)在操作中提供有來自所述電源裝置(120、130、170)的電力，以及其中，所述數據處理裝置(180)能夠操作成在至少“睡眠狀態”和“活動狀態”中運行，其中，所述數據處理裝置(180)能夠操作成當處于所述“活動狀態”時處理所述應力測量信號以生成相應的測量數據并從所述智能螺栓(10)無線地傳輸所述測量數據，并且當處于所述“睡眠狀態”時通過停止從所述智能螺栓(10)發送無線傳輸來保存電力。

5.根據權利要求4所述的智能螺栓(10)，其特征在于，所述傳感器裝置(100)能夠操作成以循環方式在所述“睡眠狀態”與所述“活動狀態”之間切換，以提供從所述智能螺栓(10)無線傳輸的應力測量數據的時間序列。

6.根據權利要求4所述的智能螺栓(10)，其中，所述傳感器裝置(100)處于初始休眠狀態，并且能夠切換以用于所述“睡眠狀態”和/或所述“活動狀態”。

7.根據權利要求4所述的智能螺栓(10)，其特征在于，所述傳感器裝置(100)在所述“睡眠狀態”下的消耗小于所述傳感器裝置(100)在所述“活動狀態”下消耗的電力的1％。

8.根據權利要求4所述的智能螺栓(10)，其特征在于，所述傳感器裝置(100)在所述“睡眠狀態”下的消耗小于所述傳感器裝置(100)在所述“活動狀態”下消耗的電力的0.1％。

9.根據權利要求4所述的智能螺栓(10)，其特征在于，所述傳感器裝置(100)能夠操作成相對于所述“活動狀態”在時間上超過其操作時間的99％處于所述“睡眠狀態”。

10.根據權利要求4所述的智能螺栓(10)，其特征在于，所述傳感器裝置(100)包括數字時鐘，所述數字時鐘用于限定所采用的所述“活動狀態”的重復之間的周期。