[发明专利]在线检测发电机螺栓螺母松紧度的检测装置及其方法

权利要求书

1.在线检测发电机螺栓螺母松紧度的检测装置，其特征在于：其包括Z字型金属架和驱动板，驱动板上设有单片机和压电驱动器，Z字型金属架由三片金属片组成，Z字型金属架的底边金属片下方设有底座螺母，底座螺母安装于待测螺栓的后端，Z字型金属架的底边金属片上设有第一压电陶瓷，底边金属片和第一压电陶瓷构成振动采集组件，第一压电陶瓷与单片机连接，Z字型金属架的中部金属片以一定压力紧贴待测螺母后端设置，Z字型金属架的上边金属片上设有第二压电陶瓷，第二压电陶瓷连接压电驱动器，上边金属片、第二压电陶瓷和压电驱动器构成激振器组件。

2.根据权利要求1所述的在线检测发电机螺栓螺母松紧度的检测装置，其特征在于：所述驱动板安装固定于发电机上。

3.根据权利要求1所述的在线检测发电机螺栓螺母松紧度的检测装置，其特征在于：所述第一压电陶瓷依次通过电压放大电路和A/D转换器后连接单片机。

4.根据权利要求1所述的在线检测发电机螺栓螺母松紧度的检测装置，其特征在于：所述单片机连接有电源件，电源件为设置在外侧的太阳能电池；所述单片机通过有线或无线的方式与远端的警示设备连接。

5.在线检测发电机螺栓螺母松紧度的检测方法，采用了权利要求1-4之一所述的在线检测发电机螺栓螺母松紧度的检测装置，其特征在于：检测方法包括以下步骤：

步骤1，将Z字型金属架首次安装在未松动的螺栓螺母上时，驱动板驱动检测装置并立即采集振动数据，将采集到振动数据保存作为标准数据；振动数据包括振动频率及振幅；

步骤2 ，每隔一个间隔时间后，驱动板驱动检测装置再次振动并再采集一次振动数据；

步骤3 ，将再采集的振动数据与标准数据作比较；

当再采集的振动数据的振幅或频率数据超过标准数据的1/3时，单片机发出警示提醒维护人员紧固；

否则执行步骤2。

6.根据权利要求5所述的在线检测发电机螺栓螺母松紧度的检测方法，其特征在于：步骤1中Z字型金属架安装在待测螺栓螺母的后端，并用扭力扳手施加力矩并拧紧。

7.根据权利要求6所述的在线检测发电机螺栓螺母松紧度的检测方法，其特征在于：步骤1中施加力矩的大小为K*W*H/L，其中W为中部金属片的宽度，H为中部金属片的厚度，L为中部金属片的长度，K为拧紧系数，K的取值范围5~10。

8.根据权利要求5所述的在线检测发电机螺栓螺母松紧度的检测方法，其特征在于：步骤1或步骤2中振动数据采集的步骤为：

步骤S1 ，压电驱动器以大于20KHz的固定频率正弦波驱动第二压电陶瓷，使得激振器组件持续振动30秒，带动振动采集组件振动；

步骤S2，振动采集组件的第一压电陶瓷作为传感器将振动转换为电压输出，并通过带电压放大电路和A/D转换器输出至单片机，再由单片机采集振动幅度和振动频率；

步骤S3，单片机保持采集到的振动幅度和振动频率数据。

9.根据权利要求8所述的在线检测发电机螺栓螺母松紧度的检测方法，其特征在于：步骤S1中固定频率为40KHz。

10.根据权利要求5所述的在线检测发电机螺栓螺母松紧度的检测方法，其特征在于：步骤2中的间隔时间为6小时。