在工业装备的世界里，螺栓看似微小，却常常决定着结构的命运。桥梁、风电机组、轨道交通设备、工程机械——这些庞然大物的安全与稳定，都建立在数以万计的紧固件之上。长期以来，螺栓的管理方式几乎没有改变：依靠经验、定期检修、人工检测。但当结构规模越来越大、工况越来越复杂，传统的“被动紧固”已经难以满足智能化时代的需求。
如今，一项新兴技术正在改变这一切——无源无线垫片式传感技术。它让每一颗螺栓具备“感知”能力，从被动零部件变为主动信息节点，正在重塑工业安全监测的底层逻辑。
（从被动紧固到主动感知：无源无线垫片式传感技术的崛起 图源：摄图网）
从“看不见”到“看得见”：紧固力的数字化觉醒
螺栓的预紧力，是决定连接可靠性的核心指标。过松，结构易松动；过紧，则可能导致螺纹损伤或疲劳断裂。然而在过去，准确测量预紧力几乎是不可能的事。
传统方法如扭矩检测、应变片测量、超声检测，要么无法长期在线监测，要么需要外接电源和布线，成本高、可靠性差。而无源无线垫片式传感器的出现，改变了这一局面。
它将传感器“做进”垫片内部，通过微小的谐振结构感知压力变化，并以无线方式反射出对应信号。无需电池、无需布线，外部读写设备即可在一定距离外读取螺栓的应力状态，实现真正意义上的“预紧力数字化”。
无源与无线：简约却不简单的技术路线
“无源无线”听起来简单，但背后是一整套精密的电磁感应与谐振设计。
传感垫片内置的无源谐振单元（由电感、电容组成的LC电路）在受压时，其谐振频率会产生微小变化。外部天线发出激励信号，通过近场耦合或反射散射的方式，捕捉到频率的漂移，即可反推出对应的压力变化。
这种方式最大的优势在于：
无需供电，实现零功耗运行；
结构简单，可直接替代普通垫片；
抗环境干扰强，适用于高温、高压、振动等恶劣工况；
可批量应用，成本可随量产迅速下降。
这意味着，工业界长期追求的“螺栓智能化”终于迎来了现实可行的路径。
从局部应用到系统智联：数据的价值被激活
当传感垫片逐步部署到关键连接点后，它们将不再是孤立的检测单元，而是形成一个无源无线感知网络。
每颗螺栓都能反馈自己的受力状态，系统可以实时判断是否存在应力异常、是否有松动趋势，甚至通过数据趋势预测结构疲劳的可能性。
这意味着——
桥梁可在应力变化初期就发出预警；
风电机组可避免因单颗螺栓松动引发的整机事故；
轨道设备可在不停机状态下进行安全巡检；
工程机械可通过云平台监控关键连接状态。
这种从“被动检测”到“主动感知”的转变，不仅提高了安全性，更为设备运维数字化、预测性维护提供了基础数据。
产业化浪潮：从实验室走向生产线
随着材料、微波、封装等技术的成熟，无源无线垫片式传感器正逐渐从科研样机迈向工程化量产。部分企业已经在风电、桥梁和重载装备领域完成原型测试，表现出稳定的信号特性与长期耐用性。
更重要的是，这一方向具有极强的产业融合潜力。
它不仅是传感器产业的延伸，更与智能制造、物联网、结构健康监测（SHM）等体系深度耦合，成为“感知层”的关键补充。未来，当工业物联网体系进一步完善，这些无源垫片传感器将成为基础数据的重要来源，构建起真正意义上的“感知工业”。
（从被动紧固到主动感知：无源无线垫片式传感技术的崛起 图源：摄图网）
每一颗螺栓，都是一颗“传感器”
螺栓，不再只是紧固件；它正逐渐变成一个会“说话”的节点。
无源无线垫片式传感技术的崛起，代表着工业智能化的一种全新方向——让机械结构具备自感知能力，让风险不再隐藏在拧紧的金属之间。
当“被动紧固”变为“主动感知”，
我们或许正在见证工业安全体系的一次底层革新。
