二、系統原理與組成
2.1系統原理
螺栓松動在線監測系統對旋轉型螺栓松動狀態進行監測,監測參數為螺母反旋角度。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松動程度,最終由顯示軟件對監測參數及分析結果進行直觀展示。
2.2系統組成
系統由螺栓松動傳感器、供電系統、采集儀、采集子程序、監測頁面程序組成。
傳感器通過RS485總線與采集儀連接,采集儀通過網口或網關與采集子程序交互,完成數據采集入庫;監測頁面程序通過與數據庫交互實時顯示監測結果及進行數據管理。
因連接螺栓傳感器數量繁多,各傳感器與采集儀間采用RS485串行總線的通信方式。每個傳感器都作為從站使用。
具體的系統組成拓撲圖如1所示。
2.3系統功能
本系統實時監測各關鍵部件螺栓的松動狀態,對被監測螺栓ID地址分配、初始值校準、松動顯示及趨勢繪制、松動角度顯示、歷史角度等數據進行綜合管理,通過數據分析得出關鍵位置連接緊固件的載荷分布情況,并通過系統軟件豐富的圖譜顯示功能進行展示。
三、螺栓松動監測傳感器
3.1技術參數
傳感器具備可多節點接入、信號抗干擾能力強、支持熱插拔等特性,便于測點部署、安裝與維護。傳感器具體技術參數如表1所示。
序號 | 參數名稱 | 主要指標 |
1 | 工作電壓 | 9-24VDC |
2 | 通訊方式 | RS485 |
3 | 輸出信號 | 數字量信號 |
4 | 通訊協議 | 標準Modbus-RTU協議 |
5 | 精度(25℃) | 0.1°(MAX) |
6 | 溫漂 | 優于0.01°/℃ |
7 | 輸出刷新周期 | <10ms(被動模式下可選) |
8 | 輸出負載能力 | ≤400Ω,標準工作200-250Ω |
9 | 允許轉速 | 100r/min |
10 | 防護等級 | IP66 |
11 | 功耗 | 0.7W |
12 | 儲存溫度 | -40-100℃ |