螺栓虽小,却是工业结构中最关键的紧固件之一。无论是风电塔筒、轨道交通扣件,还是桥梁钢结构、石化管道,螺栓预紧力是否可靠,直接决定着整体结构的安全性与寿命。然而,传统的螺栓检测手段多依赖人工巡检或扭矩抽检,难以实现实时、精准的健康管理。这一长期困扰行业的难题,正在被无源无线垫片式压力传感器逐步破解。
(无源无线垫片式压力传感器在螺栓健康管理中的创新应用 图源:摄图网)
传统检测的不足
螺栓预紧力的失效过程往往缓慢而隐蔽,人工巡检容易出现疏漏;而传统应变计、有线传感器虽然能够提供数据,却存在布线复杂、维护成本高、电源依赖强等局限性。这使得螺栓健康管理始终停留在“被动发现问题”的阶段,难以支撑智慧运维和预测性维护的需求。
创新突破:垫片即传感器
无源无线垫片式压力传感器的设计理念,正是将传感单元与传统垫片合二为一:
无源特性:无需电池,通过外部读写器激励即可获取信号,避免频繁维护;
垫片式结构:保持与传统安装方式完全兼容,替换即可使用,无需额外改造;
无线传输:采用电磁耦合方式,实现数据的非接触传输,适合封闭或恶劣环境;
实时监测:能动态反馈螺栓受力情况,及时捕捉预紧力衰减趋势。
这种“即插即用”的传感方式,大幅降低了螺栓健康管理的成本与难度。
应用场景的广阔前景
风电运维:在高空、强风环境下,螺栓松动是风机停机与事故的重要诱因。传感器可实现远程、实时监测,减少人工登塔巡检。
轨道交通:扣件螺栓松动隐患极大,传感器能嵌入扣件垫片,确保高速列车运行安全。
桥梁与基建:关键连接节点的实时监测,为智慧基建和数字孪生提供数据支撑。
石化与能源装备:高温高压环境下的螺栓健康监测,能有效降低泄漏风险。
对螺栓健康管理的意义
无源无线垫片式压力传感器的出现,使螺栓健康管理实现了从人工巡检 → 智能感知 → 预测性维护的跨越:
从离散、低效的检测模式,转向全面、实时的在线监控;
从事后补救,转向提前预警与主动维护;
从局部试点,转向大规模网络化部署。
它不仅是传感器层面的技术创新,更是运维模式的根本性升级。
(无源无线垫片式压力传感器在螺栓健康管理中的创新应用 图源:摄图网)
螺栓虽小,却牵动着整个工业体系的安全。无源无线垫片式压力传感器的创新应用,为螺栓健康管理提供了全新的解决方案。随着风电、轨交、桥梁等高价值场景的持续落地,这项技术有望成为工业安全与智能运维领域的重要基石,推动行业进入更加智能、高效与可靠的新阶段。