在机械连接件中，如螺栓、螺母等紧固件的预紧力，是保证结构安全、密封性及长期稳定性的关键参数。然而，在实际应用中，预紧力的检测和监测一直是工程领域的难题。传统方法通常依赖扭矩控制、液压测量或应变片布设等方式，不仅安装复杂、可靠性差，而且往往无法实现长期在线监测。
近年来，无源无线传感技术的兴起为这一问题带来了突破性的解决方案。该类传感器无需外接电源，能够利用电磁波进行能量传输和信息读取，不仅降低了布设成本，还大大提升了系统的可靠性与维护便利性。
（无源无线传感技术解决预紧力检测难题 图源：摄图网）
预紧力检测的挑战
在工业装备、桥梁、风电塔筒、高铁轨道等关键应用中，螺栓的松动或过度受力都可能导致严重的安全事故。因此，对预紧力的精确检测显得尤为重要。传统检测方式面临以下挑战：
难以在线监测：应变片等方案需布设导线，难以适用于空间狭窄或高振动环境。
传感器供电困难：受限于紧固件位置，传统有源传感器无法长期稳定供电。
维护成本高：定期拆卸或人工检测效率低、成本高。
环境适应性差：恶劣工况下传感器容易失效，可靠性受限。
因此，亟需一种结构紧凑、可靠性高、可远程读取的传感技术来替代传统方案。
无源无线传感器优势
无源供电：无需电池或外部电源，寿命长、维护成本低；
非接触读取：适用于密闭、旋转或高温环境；
体积小、可集成：可直接安装在螺母、垫圈等标准件中；
多点布设、远程监控：支持多通道同步读取，适用于大规模监测场景。
应用场景
高铁轨道螺栓监测：长期在线监测轨道螺栓状态，预防松动与断裂；
风电叶片根部连接监控：在高风载工况下实时检测螺栓应力，提升运行可靠性；
桥梁钢结构检测：部署在桥梁节点关键部位，支持结构健康管理；
压力容器法兰监测：确保密封性和受力均衡，避免泄漏风险。
随着传感器制造工艺与读写系统的不断优化，无源无线传感技术有望在更多场景中替代传统检测方式，成为智能结构健康监测的重要组成部分。
（无源无线传感技术解决预紧力检测难题 图源：摄图网）
预紧力的精准监测是保障重大工程安全运行的关键手段，而无源无线传感技术正以其独特优势，有效解决了传统方案面临的痛点。未来，随着工业智能化、数字化的不断推进，该技术将在高端装备制造、智慧交通、能源等多个行业中发挥更大的价值，助力工程安全与运维效率的全面提升。
