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ZT-LS400螺栓松動在線監(jiān)測系統(tǒng)主要用于大型設(shè)備、機組關(guān)鍵位置的連接部緊固螺栓預(yù)緊狀態(tài)的實時狀態(tài)監(jiān)測，為機組、設(shè)備的健康管理和智能化運維提供數(shù)字化支撐。

　　一、 系統(tǒng)原理及組成

　　1.1  系統(tǒng)原理

　　螺栓預(yù)緊力衰減分為兩類：非旋轉(zhuǎn)性螺栓預(yù)緊力衰減和旋轉(zhuǎn)性螺栓預(yù)緊力衰減。非旋轉(zhuǎn)性預(yù)緊力衰減一般發(fā)生在螺栓緊固后的24小時之內(nèi)，衰減幅度約為螺栓預(yù)緊力的10%，主要表現(xiàn)為在螺母并不發(fā)生反旋的情況下，預(yù)緊力發(fā)生衰減，產(chǎn)生該現(xiàn)象的主要原因是由于被夾持物在螺栓預(yù)緊力的作用下，其表面發(fā)生嵌入或被壓潰現(xiàn)象所導(dǎo)致，還有一部分原因為旋合螺紋的塑性變形導(dǎo)致，非旋轉(zhuǎn)性螺栓預(yù)緊力衰減已經(jīng)在螺栓連接設(shè)計和工藝所考慮。所以，真正需要監(jiān)測的對象為旋轉(zhuǎn)性螺栓預(yù)緊力衰減部分。旋轉(zhuǎn)性螺栓預(yù)緊力衰減又稱為螺栓松動，發(fā)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(dǎo)致的螺栓軸力衰減。

　　螺栓松動在線監(jiān)測系統(tǒng)針對旋轉(zhuǎn)型螺栓松動狀態(tài)進行監(jiān)測，目的明確、監(jiān)測參數(shù)，即為螺母反旋角度。通過選型開發(fā)的角度編碼器配合定制化機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的傳感器外殼，完成螺母相對螺栓的旋轉(zhuǎn)角度監(jiān)測并將旋轉(zhuǎn)角度物理量轉(zhuǎn)化為電信號由下位機采集站進行采集，采集到的數(shù)據(jù)通過TCP/IP協(xié)議上傳中控室服務(wù)器，中控室服務(wù)器將采集到的旋轉(zhuǎn)角度利用核心算法完成數(shù)據(jù)分析，計算得到被監(jiān)測螺栓的當(dāng)前的松動程度，最終由顯示軟件實現(xiàn)監(jiān)測參數(shù)及分析結(jié)果的直觀展示。

　　ZT-LS400，充分調(diào)研了目前市場上述監(jiān)測方法的優(yōu)劣,在追求經(jīng)濟實用的同時，是產(chǎn)品具備以下優(yōu)點：

　　1）實時性：實時上傳螺栓狀態(tài)信息，可有效的分析得到螺栓松動情況，并第一時間發(fā)現(xiàn)螺栓異常狀況并發(fā)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(jiān)測量，保證數(shù)據(jù)的準確性；

　　3）便捷性：對不同規(guī)格的螺栓定制化開發(fā)了傳感器安裝外殼，數(shù)據(jù)采集采用串口通信，一根總線帶多個節(jié)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(shè)備采用模塊化開發(fā)，根據(jù)機組結(jié)構(gòu)和用戶對測點需求的不用，用戶可以根據(jù)實際需要，選擇布置傳感器的監(jiān)測點位；

　　5）兼容性：采集設(shè)備提供通用接口，可為主控系統(tǒng)提供螺栓報警信息。

　　1.2  系統(tǒng)組成

　　ZT-LS400的關(guān)鍵在于實時的獲取連接螺栓的螺母反旋松動角度，并可應(yīng)用于大型設(shè)備、機組各零部件關(guān)鍵連接位置。螺栓松動監(jiān)測系統(tǒng)主要由角度傳感器、數(shù)據(jù)采集器、本地服務(wù)器、遠程服務(wù)器、上位機顯示分析軟件等部分組成。

　　因連接螺栓數(shù)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(shù)據(jù)以TCP/IP方式發(fā)送到中控室服務(wù)器，完成數(shù)據(jù)的實時顯示與分析。具體的系統(tǒng)組成拓撲圖如下圖所示。

螺栓松動監(jiān)測系統(tǒng)拓撲圖

　　二、技術(shù)參數(shù)

　　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(jié)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(shè)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。

　　三、 軟件功能

　　實時的監(jiān)測各關(guān)鍵部件螺栓預(yù)緊狀態(tài)，完成被監(jiān)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(tài)報警等綜合管理，由此得出關(guān)鍵位置連接緊固件的載荷分布情況，系統(tǒng)軟件具備豐富的圖譜顯示功能，具體如下：

　　●螺栓預(yù)緊狀態(tài)         ●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(shè)定         ●報警顯示             ●用戶管理

　　●日志查詢