从经验拧紧到数据感知:无源无线垫片式螺栓监测的工程价值

从经验拧紧到数据感知:无源无线垫片式螺栓监测的工程价值

在工程现场,螺栓看似普通,却往往决定着结构是否安全。长期以来,螺栓预紧力主要依赖经验:扭矩扳手、施工规范、老师傅的手感,再加上完工后的抽检。这套方法在静态、短周期的设备中尚可应付,但在桥梁、风电、轨交、重载装备等长期服役、工况复杂的场景下,问题逐渐暴露——拧紧那一刻“合格”,并不等于服役十年都安全。


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(从经验拧紧到数据感知:无源无线垫片式螺栓监测的工程价值  图源:摄图网)


真正的风险来自时间。振动、温度循环、材料蠕变、结构微变形,会让螺栓预紧力在不知不觉中衰减。传统手段只能“事后发现”,而且往往是在故障征兆已经出现之后。工程界并不缺乏对风险的认识,缺的是一种能长期、可靠、低成本运行的监测手段。


无源无线垫片式螺栓监测,正是在这样的背景下走向工程现场的。它并不试图改变螺栓本身,而是将传感功能“嵌入”到垫片这一最不起眼的结构件中。垫片在受力状态下产生的微小形变,被转化为电磁参数的变化,通过无源无线方式传出,实现对螺栓预紧力状态的感知。


这种方案的工程价值,首先体现在“长期性”上。无源意味着没有电池,不存在更换与老化问题;无线意味着无需布线,避免了施工复杂度和后期维护成本。在设计寿命动辄二三十年的工程结构中,这并不是锦上添花,而是能否真正落地的前提条件。


其次,是从“点检”到“状态”的转变。传统运维依赖周期性人工检查,本质上是低频采样;而无源无线监测让螺栓状态变成可持续获取的数据。哪怕不是高频实时,也足以捕捉预紧力缓慢衰减、异常突变等关键趋势,为运维决策提供依据。工程人员不再只是在“怀疑松了”时去检查,而是基于数据判断“什么时候需要处理”。


更重要的是,这种技术改变了工程风险管理的逻辑。过去,螺栓更多被视为“一次性可靠”的连接件,只要按规范安装即可;现在,它可以被视为一个有状态、有寿命、有劣化过程的对象。当关键节点的螺栓状态被量化,结构安全就从经验判断,转向可验证、可追溯的数据支撑。


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(从经验拧紧到数据感知:无源无线垫片式螺栓监测的工程价值  图源:摄图网)


从产业角度看,无源无线垫片式螺栓监测并不是“炫技型”创新。它不依赖复杂供电系统,也不要求改变现有结构设计,更不需要高昂的改造成本。这使得它天然适合规模化部署,尤其适合那些“数量巨大、单点失效代价极高”的工程场景。


可以说,这项技术的真正意义,并不在于多测了一个参数,而在于推动了一次观念转变:螺栓不再只是被动承载力的金属件,而是工程系统中可以被持续感知的关键节点。从经验拧紧,到数据感知,这一步看似微小,却可能深刻改变工程安全与运维的方式。

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