【儀表網(wǎng) 本站速遞】傳感器在各行各業(yè)應(yīng)用的非常多，滿足了設(shè)備生產(chǎn)、建筑物監(jiān)測(cè)、介質(zhì)檢測(cè)、運(yùn)行監(jiān)控等多種需求，是數(shù)據(jù)生產(chǎn)的核心工業(yè)品，在安全監(jiān)測(cè)中發(fā)揮了重要作用。但目前很多安全監(jiān)測(cè)、PHM(Prognostics & Health Mangement故障預(yù)測(cè)與健康管理)都著重于電、氣、重要結(jié)構(gòu)等裝置，往往底層設(shè)施或者結(jié)構(gòu)件被忽略，其實(shí)結(jié)構(gòu)安全越基礎(chǔ)越重要，所謂“千里之堤毀于蟻穴”。
以螺栓為例，螺栓是所有結(jié)構(gòu)件的核心緊固件，但由于螺栓松動(dòng)、脫落造成的事故屢見(jiàn)不鮮：
以螺栓為例，螺栓是所有結(jié)構(gòu)件的核心緊固件，但由于螺栓松動(dòng)、脫落造成的事故屢見(jiàn)不鮮：
| 2010年6月29日16時(shí)45分深圳東部華僑城“太空迷航”娛樂(lè)設(shè)施的太空艙垮塌，造成6人死亡，10人受傷，事故原因是有一顆螺栓松動(dòng)。 2010年12月14日，深圳地鐵1號(hào)線國(guó)貿(mào)站5號(hào)手扶電梯突然由上行倒轉(zhuǎn)，致使25名乘客受傷。事故原因是扶梯主機(jī)固定螺栓松脫，其中1個(gè)被切斷，令主機(jī)支座移位，驅(qū)動(dòng)鏈條脫離鏈輪，在乘客重量的作用下，上行的扶梯下滑。 2021年，美國(guó)渡輪“Wenatchee”號(hào)在大修后發(fā)生嚴(yán)重主機(jī)故障，美國(guó)國(guó)家運(yùn)輸安全委員會(huì)(NTSB)出具了一份報(bào)告。一個(gè)顆擰緊的螺栓突然松動(dòng)，主機(jī)上的一根連桿和半個(gè)活塞甩出檢修孔，從而引發(fā)了火災(zāi)。螺栓松動(dòng)的原因是大修期間扭矩不足導(dǎo)致的，導(dǎo)致活塞襯套無(wú)法與曲軸校準(zhǔn)，失去潤(rùn)滑，從而導(dǎo)致過(guò)熱及軸承失靈。在力的作用下，連桿松動(dòng)，并通過(guò)檢修口彈出，氣體從曲軸箱中噴出，引發(fā)了火災(zāi)，造成380萬(wàn)美元的損失。 2023年4月，一起油缸螺栓掉落導(dǎo)致的安全事故在某機(jī)械加工廠發(fā)生。當(dāng)時(shí)工人在操作壓力機(jī)時(shí)，突然聽(tīng)到了一聲巨響，隨后發(fā)現(xiàn)油缸在運(yùn)動(dòng)中突然停止，機(jī)器無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。經(jīng)過(guò)檢查，發(fā)現(xiàn)是油缸上的一個(gè)螺栓掉落了，導(dǎo)致油缸和機(jī)器失去了支撐。雖然沒(méi)有造成人員傷亡，但損失慘重。 |
隨著各類安全事故的頻繁曝光，各種設(shè)施對(duì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)件的安全監(jiān)測(cè)需求越來(lái)越多，而對(duì)于螺栓的檢測(cè)、監(jiān)測(cè)則需要更有針對(duì)性的方案。上海朝輝壓力儀器有限公司推出了智能軸力檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，能針對(duì)性地檢測(cè)螺栓的安全性。
螺栓是利用物體的斜面圓形旋轉(zhuǎn)和摩擦力，循序漸進(jìn)緊固器物的機(jī)件，因此螺栓緊固與否很大程度，在于和固定物的螺紋區(qū)域嚙合是否緊密，但是這個(gè)緊密的“關(guān)系”還是會(huì)分手。不管是螺栓螺母，還是被固定的材料，表面大都是硬的，不會(huì)彼此遷就，而機(jī)械的工作狀態(tài)大多是帶有重復(fù)性的運(yùn)動(dòng)，有的運(yùn)動(dòng)還伴隨著劇烈的振動(dòng)和沖擊。在頻繁的振動(dòng)下，原本緊密咬合的螺紋，就會(huì)產(chǎn)生微小的縫隙甚至變形，積累到一定程度，就會(huì)導(dǎo)致細(xì)微的位移和自旋隨著時(shí)間的推移就會(huì)造成松動(dòng)。
傳統(tǒng)的方法就是使用扭力扳手測(cè)量螺栓的預(yù)緊力或者張力，由人工進(jìn)行逐一測(cè)試，但是由于螺栓的數(shù)量往往很多，單純使用人力測(cè)試非常繁瑣和吃力，且容易遺漏；而超聲波檢測(cè)，不僅需要對(duì)螺栓表面的凸起文字進(jìn)行打磨，且還需要涂抹耦合劑，日常操作比較繁瑣。
而“智能軸力檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)”能很好地解決人工和超聲波檢測(cè)存在的問(wèn)題。“智能軸力檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)”是全新一代的螺栓檢測(cè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，將探測(cè)裝置直接安裝在螺栓頂部，利用高精度的內(nèi)部裝置，直接測(cè)量螺栓的微位移，精度達(dá)到3μm，無(wú)需打磨螺栓，無(wú)需其他手段，全天候監(jiān)測(cè)，無(wú)線或有線數(shù)據(jù)發(fā)送，方便準(zhǔn)確。
更值得一提的是，“智能軸力檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)”還可以“無(wú)人值守”，特別適合環(huán)境惡劣、不借助器具人員無(wú)法觸及的位置等，起到了很好的監(jiān)測(cè)覆蓋功能。配合立體動(dòng)態(tài)模型或者數(shù)字孿生技術(shù)，可以在任何地點(diǎn)和時(shí)間，隨時(shí)掌握全部結(jié)構(gòu)的螺栓狀態(tài)，對(duì)安全檢測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)判、事件溯源等需求，起到了重要的參考作用。
除了可以檢測(cè)螺栓的緊固力、張力、扭矩、應(yīng)力、變形等參數(shù)，以確保螺栓連接的安全性和可靠性，“智能軸力檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)”的應(yīng)用領(lǐng)域也非常廣泛，包括結(jié)構(gòu)工程、汽車制造、航空航天、能源領(lǐng)域、鐵路和軌道交通、制造業(yè)、壓力容器和管道等。
總而言之，“智能軸力檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)”在需要確保螺栓連接的安全性、可靠性和性能的各種工程和制造應(yīng)用中都有廣泛的用途。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)螺栓狀態(tài)，可以預(yù)防螺栓松動(dòng)、斷裂或過(guò)緊等問(wèn)題，從而提高設(shè)備和結(jié)構(gòu)的安全性和可維護(hù)性，也可以根據(jù)微變的趨勢(shì)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)判斷。
在風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警中不僅需要數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、物理、化學(xué)、材料科學(xué)、工程等各個(gè)方面的知識(shí)，現(xiàn)場(chǎng)的微變形監(jiān)測(cè)也是非常重要的參數(shù)。“智能軸力檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)”則是日常監(jiān)測(cè)、PHM系統(tǒng)的重要組成部分，為今天和未來(lái)的安全保駕護(hù)航。
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