[發(fā)明專利]一種螺栓或螺母松動(dòng)監(jiān)測(cè)方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910189479.0
• 申請(qǐng)日: 2019-03-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109900466B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉星星;秦詠梅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 嘉興博感科技有限公司
• 主分類號(hào): G01M13/00
• 分類號(hào): G01M13/00;G01B7/30;G01V3/00
• 代理公司: 北京知呱呱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11577
• 代理人: 杜立軍

1.一種螺栓或螺母松動(dòng)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述方法包括：

通過(guò)設(shè)置在待監(jiān)測(cè)螺栓和/或螺母上的至少一個(gè)MEMS傳感器測(cè)量所述螺栓和/或螺母的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，所述MEMS傳感器包括至少一個(gè)用于測(cè)量加速度參數(shù)的MEMS加速度傳感器和/或至少一個(gè)用于測(cè)量地磁參數(shù)的MEMS地磁傳感器；

根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)參數(shù)獲得所述螺栓和/或螺母在其自旋轉(zhuǎn)平面上的至少一個(gè)自旋無(wú)關(guān)矢量；

計(jì)算所述自旋無(wú)關(guān)矢量與所述螺栓和/或螺母在其自旋轉(zhuǎn)平面上的自旋相關(guān)矢量之間的夾角，根據(jù)所述夾角得到所述螺栓和/或螺母在監(jiān)測(cè)時(shí)間段內(nèi)的總旋出角度或總旋出圈數(shù)，所述自旋相關(guān)矢量由所述MEMS傳感器的坐標(biāo)軸經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)獲得；

根據(jù)所述總旋出角度或總旋出圈數(shù)，獲得所述螺栓和/或螺母的松動(dòng)監(jiān)測(cè)結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種螺栓或螺母松動(dòng)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述方法還包括：

計(jì)算所述螺栓以及與其相配合的螺母分別在其自旋轉(zhuǎn)平面上的自旋無(wú)關(guān)矢量與自旋相關(guān)矢量之間的夾角的差值；

將所述差值減去初始值差值得到所述螺栓以及與其相配合的螺母在監(jiān)測(cè)時(shí)間段內(nèi)的相對(duì)旋出角度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種螺栓或螺母松動(dòng)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述地磁參數(shù)信息包括地磁方向或磁場(chǎng)強(qiáng)度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種螺栓或螺母松動(dòng)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述MEMS傳感器還包括至少一個(gè)用于測(cè)量角速度參數(shù)的MEMS陀螺儀。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種螺栓或螺母松動(dòng)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述加速度參數(shù)包括線性加速度、重力加速度或者計(jì)算得到的速度或位移參數(shù)中的一種或幾種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種螺栓或螺母松動(dòng)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述自旋無(wú)關(guān)矢量為與所述螺栓和/或螺母的旋出角度無(wú)關(guān)的參考矢量，包括重力加速度、向心加速度、離心加速度、角速度、速度、位移或地磁方向。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種螺栓或螺母松動(dòng)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述MEMS傳感器通過(guò)粘接、吸附或緊固的方式固定于所述螺栓和/或螺母的表面、內(nèi)側(cè)或與所述螺栓或螺母形成一個(gè)整體。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種螺栓或螺母松動(dòng)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述螺栓或螺母為旋轉(zhuǎn)緊固的螺栓、螺母或結(jié)構(gòu)，包括具有螺紋緊固特征、旋轉(zhuǎn)抱緊特征或者松動(dòng)時(shí)具有旋轉(zhuǎn)角度變化特征的螺栓、螺母或結(jié)構(gòu)。

9.一種螺栓或螺母松動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)據(jù)處理模塊以及電源模塊；

所述數(shù)據(jù)采集模塊用于測(cè)量所述螺栓和/或螺母的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括設(shè)置在待監(jiān)測(cè)螺栓和/或螺母上的至少一個(gè)MEMS傳感器，所述MEMS傳感器包括至少一個(gè)用于測(cè)量加速度參數(shù)的MEMS加速度傳感器和/或至少一個(gè)用于測(cè)量地磁參數(shù)的MEMS地磁傳感器；

所述數(shù)據(jù)傳輸模塊用于所述數(shù)據(jù)采集模塊與數(shù)據(jù)處理模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸；

所述數(shù)據(jù)處理模塊用于根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)參數(shù)獲得所述螺栓和/或螺母在其自旋轉(zhuǎn)平面上的至少一個(gè)自旋無(wú)關(guān)矢量，以及計(jì)算所述自旋無(wú)關(guān)矢量與所述螺栓和/或螺母在其自旋轉(zhuǎn)平面上的自旋相關(guān)矢量之間的夾角，根據(jù)所述夾角得到所述螺栓和/或螺母在監(jiān)測(cè)時(shí)間段內(nèi)的總旋出角度或總旋出圈數(shù)，所述自旋相關(guān)矢量由所述MEMS傳感器的坐標(biāo)軸經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)獲得，并根據(jù)所述總旋出角度或總旋出圈數(shù)，獲得所述螺栓和/或螺母的松動(dòng)監(jiān)測(cè)結(jié)果；

所述電源模塊用于供電。