无源无线垫片式螺栓预紧力传感器:为长期在线监测而生

无源无线垫片式螺栓预紧力传感器:为长期在线监测而生

在工程监测领域,真正困难的问题从来不是“能不能测”,而是“能不能长期稳定地测”。尤其是螺栓预紧力这种深埋在结构内部、数量庞大且分布分散的参数,一旦进入服役阶段,传统测量手段几乎就失去了用武之地。正是在这种现实约束下,无源无线垫片式螺栓预紧力传感器,展现出其独特的工程价值。


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(无源无线垫片式螺栓预紧力传感器:为长期在线监测而生  图源:摄图网)


长期在线监测,对传感器提出了近乎苛刻的要求:不能频繁维护,不能依赖电池,不能影响结构本体,还要能在振动、温度变化、潮湿甚至腐蚀环境中稳定工作。很多看似成熟的传感方案,正是卡在这些工程细节上,难以真正落地。无源无线垫片式方案的出发点,并不是追求实验室里的高精度,而是从工程可行性本身出发。


“垫片式”设计,是其能够长期存在的关键。垫片本身就是螺栓连接中不可或缺的受力构件,将传感功能集成其中,既不改变原有装配方式,也不引入额外的力学不确定性。螺栓受力如何变化,垫片就如何响应,监测对象天然处在最真实的受力路径上。


“无源无线”,则决定了它适合长期在线运行。无源意味着没有电池,也就没有寿命倒计时;无线意味着无需布线,避免了施工复杂度和后期线路老化问题。对工程而言,这不仅降低了初期部署成本,更重要的是显著提升了系统整体的可靠性。


从监测目标来看,这类传感器关注的并不是某一次拧紧后的绝对数值,而是预紧力在长期服役过程中的变化趋势。无论是振动导致的缓慢衰减,还是温度循环引发的异常波动,只要偏离正常区间,都能够被捕捉。这种“趋势感知”能力,正是长期在线监测最有价值的部分。


在桥梁、风电、轨道交通、重载装备等场景中,螺栓数量巨大、寿命周期长,单点失效的后果却极其严重。无源无线垫片式螺栓预紧力传感器,并不是要替代设计安全裕度,而是在结构安全之外,增加一层可感知、可判断的保障。


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(无源无线垫片式螺栓预紧力传感器:为长期在线监测而生  图源:摄图网)


可以说,这类传感器的定位非常清晰——它不是为一次性检测而生,而是为十年、二十年的在线监测而设计。当工程进入“全生命周期管理”的时代,能够陪伴结构走完全程的传感器,才是真正有意义的工程技术。

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