一种螺纹应力监测方法、系统、设备及存储介质与流程

本发明涉及螺栓应力监测，特别涉及一种螺纹应力监测方法、系统、设备及存储介质。

背景技术：

1、在通用机械结构中，螺纹连接具有操作简便、承载力强等特点，应用较为广泛，在很多机械结构中，螺纹连接件的受力情况通常较为恶劣，螺纹连接件需要承受交变载荷，在长时间使用后可能发生连接失效的情况，而螺纹连接件连接失效可能会导致严重的事故。

2、为避免因螺纹连接件连接失效造成的事故发生，现有技术中提出了针对螺纹连接件进行应力监测的方案，但是却缺少针对螺纹连接件的螺纹段进行监测的手段，从而导致监测结果不全面。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提出一种螺纹应力监测方法、系统、设备及存储介质，旨在解决现有技术中缺少针对螺纹连接件的螺纹段进行监测的手段，导致监测结果不全面的问题。

2、为实现上述目的，本发明提出的螺纹应力监测方法基于螺纹应力监测系统，螺纹应力监测系统包括导电缠绕部及监测装置，导电缠绕部呈螺旋设置，以缠绕连接至螺纹副的螺纹根部，监测装置电性连接至所述导电缠绕部的两个连接端，以获取所述导电缠绕部中的电流参数；

3、所述螺纹应力监测方法包括：

4、获取所述导电缠绕部的电阻信号；

5、分析所述电阻信号，以获取所述螺纹副啮合的应力参数。

6、本发明提供的技术方案中，导电缠绕部设置在螺纹副的螺纹根部，监测装置能够为导电缠绕部供电，以获取导电缠绕部实时的电阻信号，并且能够根据电阻信号获取对应的螺纹副咬合的应力参数，从而达到了对螺纹的应变状态进行直接监测的目的，解决了现有技术中技术手段匮乏导致的监测结果不全面的问题。

7、在一些实施例中，在所述分析所述电阻信号，以获取所述螺纹副啮合的应力参数之后，还包括：

8、持续获取多组所述应力参数，并根据多组所述应力参数确定应力变化趋势信息；

9、将所述应力变化趋势信息与历史事故数据模型进行比对；

10、若所述应力变化趋势信息比对符合所述历史事故数据模型，则输出应力预判异常信号。

11、根据上述技术方案，若所述应力变化趋势信息比对符合所述历史事故数据模型，则意味着螺纹副的应力变化处于异常状态，正在以历史事故数据模型的趋势演变，不对其进行外部介入则极大可能导致螺纹副遭受破坏的历史事故重演，通过输出应力预判异常信号，能够提醒作业人员及时介入，避免事故发生。

12、在一些实施例中，所述的螺纹应力监测系统的导电缠绕部设置多个，且分别用以对应同一连接工况下的多个螺纹副设置；

13、在所述分析所述电阻信号，以获取所述螺纹副啮合的应力参数之后，还包括：

14、横向比对获取到的多个所述应力参数，以确定应力异常参数，并确定所述应力异常参数的数量相对总的所述应力参数的数量的占比数据；

15、若所述占比数据大于预设占比，则确定对应的螺纹副连接异常。

16、根据上述技术方案，通过多个导电缠绕部分别对应设置在多个处在同一连接工况下的多个螺纹副，能够同时获取到多个螺纹副的应力参数，由于正常情况下多个螺纹副的应力参数应该是一致的，因此，多个应力参数之间能够形成横向比对，从而避免因少数导电缠绕部异常连接或者受损而导致的监测数据异常的问题，监测装置能够将异常应力数据加以剔除。

17、为实现上述目的，本发明提出的螺纹应力监测系统包括：

18、导电缠绕部，呈螺旋设置，以缠绕连接至螺纹副的螺纹根部；以及，

19、监测装置，电性连接至所述导电缠绕部的两个连接端，所述监测装置采用的是如上述任一项所述的螺纹应力监测方法。

20、本发明提供的技术方案，导电缠绕部自身能够导电，监测装置能够为导电缠绕部供电，从而实施获取其电阻信号，在将导电缠绕部缠绕连接至螺纹副的螺纹根部之后，随着螺纹副因承受应力而发生应变，导电缠绕部也能够产生相应的形变，最终体现为电阻信号的改变，监测装置对电阻信号进行实时的分析，从而能够得出螺纹副实时承受的应力参数，最终实现了对螺纹副进行应力监测的目的，该监测结果是针对螺纹副而言，因此更为全面且准确，填补了现有技术中缺少对螺纹副进行应力监测的空白，不仅如此，细长的导电缠绕部能够满布于螺纹副的整个啮合区域，以实现对全段啮合螺纹的应变状态进行监测，同时，缠绕多圈的导电缠绕部能够将螺纹副的微小应变放大，从而提高了对螺纹副应力监测的灵敏度。

21、在一实施例中，所述导电缠绕部包括应变电阻丝。

22、根据上述技术方案，由于应变电阻丝的电阻值能够根据自身的长度变化发生较大的改变，因此其较适用于本发明提出的螺纹应力监测系统中，监测装置能够通过应变电阻丝将螺纹副的微小应变转换成足以被识别的较大电阻信号变化，也即是提高了螺纹副的应力监测精度。

23、在一实施例中，所述监测装置包括：

24、数据采集设备，电性连接至所述导电缠绕部的两个连接端，以采集所述导电缠绕部的电阻信号；以及，

25、分析显示设备，电性连接至所述数据采集设备，以接收所述电阻信号，并根据所述电阻信号确定所述螺纹副的应力参数。

26、根据上述技术方案，通过数据采集设备能够获取导电缠绕部的实时电阻信号，通过分析显示设备与数据采集设备的电性连接，能够对实施获取的电阻信号进行分析，从而确定螺纹副的应力参数并将其显示输出，监测作业人员能够通过分析显示设备直观的观察到螺纹连接件的受力情况，从而能够及时的做出判断，避免螺纹连接件处在过载受损的情况。

27、在一实施例中，所述导电缠绕部设置多个，且分别用以对应同一连接工况下的多个螺纹副的螺纹根部设置；

28、所述监测装置电性连接至多个所述导电缠绕部，以同时获取多个所述导电缠绕部的电阻信号。

29、根据上述技术方案，通过多个导电缠绕部分别对应设置在多个处在同一连接工况下的多个螺纹副，能够同时获取到多个螺纹副的应力参数，由于正常情况下多个螺纹副的应力参数应该是一致的，因此，多个应力参数之间能够形成横向比对，从而避免因导电缠绕部异常连接或者受损而导致的监测数据异常的问题。

30、本发明还提出一种螺纹应力监测设备，所述螺纹应力监测设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上、并可在所述处理器上运行的螺纹应力监测程序，所述螺纹应力监测程序配置为实现如上述任一项所述的螺纹应力监测方法的步骤。

31、本发明还提出一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器进行加载，以执行如上述任一项所述的螺纹应力监测方法中的步骤。

技术特征：

1.一种螺纹应力监测方法，基于螺纹应力监测系统，其特征在于，螺纹应力监测系统包括导电缠绕部(200)及监测装置，导电缠绕部(200)呈螺旋设置，以缠绕连接至螺纹副(1)的螺纹根部(121)，监测装置电性连接至所述导电缠绕部(200)的两个连接端(210)，以获取所述导电缠绕部(200)中的电流参数；

2.如权利要求1所述的螺纹应力监测方法，其特征在于，在所述分析所述电阻信号，以获取所述螺纹副(1)啮合的应力参数之后，还包括：

3.如权利要求1所述的螺纹应力监测方法，其特征在于，所述的螺纹应力监测系统的导电缠绕部(200)设置多个，且分别用以对应同一连接工况下的多个螺纹副(1)设置；

4.一种螺纹应力监测系统，其特征在于，包括：

5.如权利要求4所述的螺纹应力监测系统，其特征在于，所述导电缠绕部(200)包括应变电阻丝。

6.如权利要求4所述的螺纹应力监测系统，其特征在于，所述监测装置包括：

7.如权利要求4所述的螺纹应力监测系统，其特征在于，所述导电缠绕部(200)设置多个，且分别用以对应同一连接工况下的多个螺纹副(1)的螺纹根部(121)设置；

8.一种螺纹应力监测设备，其特征在于，所述螺纹应力监测设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上、并可在所述处理器上运行的螺纹应力监测程序，所述螺纹应力监测程序配置为实现如权利要求1至3中任一项所述的螺纹应力监测方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器进行加载，以执行如权利要求1至3任一项所述的螺纹应力监测方法中的步骤。

技术总结本发明公开了一种螺纹应力监测方法、系统、设备及存储介质，涉及螺纹应力监测技术领域，螺纹应力监测系统包括导电缠绕部及监测装置，导电缠绕部呈螺旋设置，以缠绕连接至螺纹副的螺纹根部，监测装置电性连接至所述导电缠绕部的两个连接端，以获取所述导电缠绕部中的电流参数，所述螺纹应力监测方法包括：获取所述导电缠绕部的电阻信号；分析所述电阻信号，以获取所述螺纹副啮合的应力参数。通过导电缠绕部缠绕设置在螺纹副的根部，从而实现了针对螺纹副的应力监测，监测结果更为全面、准确。技术研发人员：周恕毅,钟富建受保护的技术使用者：三一能源装备有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/2