[发明专利]利用超声测量来估算螺栓中的夹紧力的方法和装置

摘要

一种在紧固操作期间估算螺栓与相匹配的螺纹件之间的螺纹连接件中的夹紧力(F)的装置和方法。持续地测量提供至连接件的扭矩(T)，并且同时将超声脉冲引入螺栓中，使得可以测量所述脉冲在所述螺栓中的飞行时间(TOF)。响应于测量的扭矩(T)的增加，根据扭矩(T)由于螺栓变形而开始增加时的初始旋转角(α₀)确定扭矩(T)的增加速率(dT/dα)。另外，确定飞行时间(TOF)的增加速率(dTOF/dα)。然后，基于所述初始旋转角(α₀)和所述飞行时间(TOF)的增加速率(dTOF/dα)可以在紧固操作期间确定飞行时间总的增加(ΔTOF)。

主权项

一种在紧固操作期间估算螺栓与相匹配的螺纹件之间的螺纹连接件中的夹紧力(F)的方法，所述方法包括以下步骤：‑通过扭矩传递装置来紧固所述连接件，‑测量在所述连接件的紧固期间提供至所述连接件的扭矩(T)，以及‑同时将超声脉冲引入所述螺栓中，并且测量所述脉冲在所述螺栓中的飞行时间(TOF)，其特征在于，所述方法进一步地包括以下步骤：‑响应于测量的所述扭矩(T)的增加，监控随着所述旋转角(α)变化的扭矩(T)，以确定所述扭矩(T)的增加速率(dT/dα)，‑监控随着所述旋转角(α)变化的超声脉冲的飞行时间(TOF₁)，以确定所述飞行时间(TOF)的增加速率(dTOF/dα)，‑基于确定的所述扭矩(T)的增加速率(dT/dα)，确定扭矩(T)根据螺栓变形而开始增加时的紧固操作的初始旋转角(α₀)，‑将紧固操作的所述初始旋转角(α₀)定义为所述飞行时间(TOF)开始增加时的旋转角，以及‑基于紧固操作的所述初始旋转角(α₀)和所述飞行时间(TOF)的增加速率(dTOF/dα)来确定在紧固操作期间飞行时间总的增加(ΔTOF)。