螺栓松動在線監測系統

ZT-LS400螺栓松動在線監測系統主要用于大型設備、機組關鍵位置的連接部緊固螺栓預緊狀態的實時狀態監測，為機組、設備的健康管理和智能化運維提供數字化支撐。

　　1.1  系統原理

　　螺栓預緊力衰減分為兩類：非旋轉性螺栓預緊力衰減和旋轉性螺栓預緊力衰減。非旋轉性預緊力衰減一般發生在螺栓緊固后的24小時之內，衰減幅度約為螺栓預緊力的10%，主要表現為在螺母并不發生反旋的情況下，預緊力發生衰減，產生該現象的主要原因是由于被夾持物在螺栓預緊力的作用下，其表面發生嵌入或被壓潰現象所導致，還有一部分原因為旋合螺紋的塑性變形導致，非旋轉性螺栓預緊力衰減已經在螺栓連接設計和工藝所考慮。所以，真正需要監測的對象為旋轉性螺栓預緊力衰減部分。旋轉性螺栓預緊力衰減又稱為螺栓松動，發生在螺栓連接的服役過程中，在振動或者熱沖擊條件下，由于螺母反旋導致的螺栓軸力衰減。

　　螺栓松動在線監測系統針對旋轉型螺栓松動狀態進行監測，目的明確、監測參數，即為螺母反旋角度。通過選型開發的角度編碼器配合定制化機械結構設計的傳感器外殼，完成螺母相對螺栓的旋轉角度監測并將旋轉角度物理量轉化為電信號由下位機采集站進行采集，采集到的數據通過TCP/IP協議上傳中控室服務器，中控室服務器將采集到的旋轉角度利用核心算法完成數據分析，計算得到被監測螺栓的當前的松動程度，最終由顯示軟件實現監測參數及分析結果的直觀展示。

　　ZT-LS400，充分調研了目前市場上述監測方法的優劣,在追求經濟實用的同時，是產品具備以下優點：

　　1)實時性：實時上傳螺栓狀態信息，可有效的分析得到螺栓松動情況，并第一時間發現螺栓異常狀況并發出報警；

　　2)準確性：采用高精度及高靈敏度的基于磁性檢測的角度傳感器，可以精確的測量監測量，保證數據的準確性；

　　3)便捷性：對不同規格的螺栓定制化開發了傳感器安裝外殼，數據采集采用串口通信，一根總線帶多個節點且支持快速插拔安裝，安裝與維護十分便捷；

　　4)擴展性：采集設備采用模塊化開發，根據機組結構和用戶對測點需求的不用，用戶可以根據實際需要，選擇布置傳感器的監測點位；

　　5)兼容性：采集設備提供通用接口，可為主控系統提供螺栓報警信息。

　　1.2  系統組成

　　ZT-LS400的關鍵在于實時的獲取連接螺栓的螺母反旋松動角度，并可應用于大型設備、機組各零部件關鍵連接位置。螺栓松動監測系統主要由角度傳感器、數據采集器、本地服務器、遠程服務器、上位機顯示分析軟件等部分組成。

　　因連接螺栓數量繁多，各傳感器與采集站間采用RS485串口總線的通信方式。采集到的數據以TCP/IP方式發送到中控室服務器，完成數據的實時顯示與分析。具體的系統組成拓撲圖如下圖所示。

螺栓松動監測系統拓撲圖

　　傳感器采用基于磁阻原理，通信方式為RS485總線通信。具備可多節點接入、信號抗干擾能力強、支持熱插拔特性，便于測點部署、安裝與維護。傳感器的外殼設計為自帶螺紋外罩，用于與螺栓伸出螺紋緊固連接，并通過鍵槽用于與固定于螺母上的外殼相配合配合。

　　實時的監測各關鍵部件螺栓預緊狀態，完成被監測螺栓ID地址分配、初始值校準、松動顯示及趨勢繪制、松動程度顯示、狀態報警等綜合管理，由此得出關鍵位置連接緊固件的載荷分布情況，系統軟件具備豐富的圖譜顯示功能，具體如下：

　　●螺栓預緊狀態         ●螺栓松動趨勢         ●螺栓松動程度

　　●螺栓載荷分布        ●螺栓ID分配          ●初始值校準

　　●報警閾值設定         ●報警顯示             ●用戶管理

　　●日志查詢