Bu lông là thành phần cốt lõi của kết nối cơ học, trạng thái căng thẳng của chúng ảnh hưởng trực tiếp đến sự an toàn và độ tin cậy của thiết bị. Máy phát hiện ứng suất bu lông thông qua siêu âm, tấm căng thẳng hoặc phương pháp mô-men xoắn và các phương tiện kỹ thuật khác để phát hiện lực căng thẳng trước của bu lông, ứng suất trục và thiệt hại mỏi. Tuy nhiên, độ chính xác của kết quả kiểm tra bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, sau đây là phân tích về hiệu suất thiết bị, điều kiện môi trường, đặc điểm hoạt động, đặc điểm vật liệu và điều kiện lắp đặt.

I. Hiệu suất thiết bị và hiệu chuẩn

1. Độ chính xác và ổn định của cảm biến

Độ chính xác của các thành phần cốt lõi của máy dò, chẳng hạn như đầu dò siêu âm, tấm căng thẳng hoặc cảm biến mô-men xoắn, ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả đo. Ví dụ, phương pháp siêu âm dựa trên thời gian truyền sóng dọc trong bu lông để tính toán ứng suất, nếu phản ứng tần số cảm biến không đủ hoặc chậm thu thập tín hiệu, nó sẽ dẫn đến lỗi đo thời gian, do đó ảnh hưởng đến kết quả tính toán ứng suất. Ngoài ra, cảm biến có thể bị lão hóa hoặc trôi dạt sau khi sử dụng lâu dài và cần được hiệu chuẩn định kỳ.

2. Phương pháp hiệu chuẩn và bộ phận tiêu chuẩn

Hiệu chuẩn là chìa khóa để đảm bảo độ chính xác của dụng cụ. Nếu mẫu tham chiếu được sử dụng đúng thời gian (chẳng hạn như bu lông tiêu chuẩn đã biết về ứng suất) có sự khác biệt lớn về vật liệu và kích thước của bu lông phát hiện thực tế, nó sẽ dẫn đến thất bại của mô hình hiệu chuẩn. Ví dụ, tốc độ âm thanh và đặc tính vật liệu có liên quan trong phương pháp siêu âm, sự khác biệt về tốc độ âm thanh của các vật liệu thép khác nhau có thể đạt 5%, nếu bộ hiệu chuẩn và vật liệu thử nghiệm không phù hợp, lỗi sẽ tăng lên đáng kể.

3. Hệ thống thu thập và xử lý dữ liệu

Máy dò hiện đại sử dụng xử lý kỹ thuật số, tính hợp lý của thuật toán (như nhận dạng sóng phản xạ siêu âm, lọc tiếng ồn) ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả. Ví dụ, tiếng ồn tần số thấp có thể che giấu tín hiệu tiếng vang thực sự, dẫn đến tính toán sai lầm; Và lọc quá mức có thể mất chi tiết tín hiệu hợp lệ. Ngoài ra, sự phù hợp của các mô hình bồi thường phần mềm như sửa đổi nhiệt độ, sửa đổi phi tuyến tính vật liệu cũng cần được xác minh.

II. Ảnh hưởng của điều kiện môi trường

1. Hiệu ứng nhiệt độ

Nhiệt độ ảnh hưởng đáng kể đến mô đun đàn hồi của vật liệu bu lông, tốc độ âm thanh và các thành phần điện tử của thiết bị. Ví dụ, mô đun đàn hồi của thép giảm khi nhiệt độ tăng (khoảng 3% -5% cho mỗi 100 ° C tăng), và nếu không có bù nhiệt độ được thực hiện trong quá trình phát hiện, giá trị tính toán ứng suất có thể sai lệch so với thực tế. Trong phương pháp siêu âm, tốc độ âm thanh bị ảnh hưởng nhiều hơn bởi nhiệt độ, với mỗi 1 ℃ tăng ở nhiệt độ bình thường, tốc độ âm thanh thay đổi khoảng 0,5%.

2. Môi trường ẩm và ăn mòn

Môi trường độ ẩm cao có thể dẫn đến rỉ sét hoặc ăn mòn trên bề mặt bu lông, làm thay đổi kích thước phần và tính chất vật liệu của chúng. Ví dụ, rỉ sét làm giảm diện tích mặt cắt hiệu quả của bu lông, dẫn đến tăng ứng suất thực tế, trong khi máy dò có thể không thể đo chính xác do độ nhám bề mặt tăng lên. Ngoài ra, môi trường ẩm ướt có thể ảnh hưởng đến hiệu suất cách nhiệt của linh kiện điện tử, gây ra tiếng ồn đo lường.

3. Rung động và nhiễu điện từ

Trong các tình huống máy móc xây dựng hoặc tải trọng động, rung động bên ngoài có thể dẫn đến tiếp xúc không ổn định giữa cảm biến và bu lông (chẳng hạn như khớp nối siêu âm kém), tạo ra dạng sóng giả. Các nhiễu điện từ (chẳng hạn như động cơ gần đó, bộ biến tần) có thể ảnh hưởng đến tín hiệu điện áp hoặc truyền dữ liệu không dây của bộ phận biến dạng và cần được giải quyết bằng dây che chắn hoặc mạch lọc.

III. Quy tắc hoạt động và yếu tố con người

1. Cài đặt và chất lượng khớp nối

Phương pháp siêu âm cần áp dụng chất ghép nối (ví dụ như Vaseline) trên mặt cuối của bu lông, nếu khớp nối kém (ví dụ như bong bóng hoặc vết dầu), tín hiệu suy giảm có thể đạt hơn 30%, dẫn đến biên độ tiếng vang không đủ. Trong phương pháp miếng căng thẳng, độ lệch vị trí miếng vá hoặc liên kết không chắc chắn có thể gây ra lỗi ứng suất uốn. Ví dụ, khi mảnh biến dạng không được căn chỉnh trên trục bu lông, biến dạng đo được chứa thành phần uốn và cần được sửa chữa bằng cách bù đường cầu.

2. Cách tải so với điều kiện biên

Khi phát hiện, nếu cách tải không phù hợp với điều kiện làm việc thực tế (chẳng hạn như hệ số ma sát ren không được xem xét trong phương pháp mô-men xoắn), kết quả sẽ lệch khỏi ứng suất thực tế. Ví dụ, hệ số ma sát sợi giảm trong môi trường ẩm ướt và lực nén trước được tạo ra bởi cùng một mô-men xoắn có thể giảm 10% -15%. Ngoài ra, độ cứng hỗ trợ không đủ (chẳng hạn như biến dạng kẹp khi phát hiện bu lông mỏng) có thể dẫn đến phân bố ứng suất không đồng đều.

3. Kỹ năng vận hành

Hoạt động của con người có ảnh hưởng đáng kể đến kết quả. Ví dụ, áp suất đầu dò siêu âm không đồng đều có thể dẫn đến thay đổi trạng thái khớp nối; Trong phương pháp tấm căng thẳng, lỗi dây điện hoặc hàn kém có thể gây ra hàn giả; Trong phương pháp mô-men xoắn, tốc độ tải quá nhanh có thể dẫn đến việc đọc cao do biến dạng trễ của bu lông. Cần thông qua đào tạo để giảm sai sót của con người.

IV. Đặc tính vật liệu và trạng thái bu lông

1. Tính đồng nhất vật liệu và trạng thái xử lý nhiệt

Tính đồng nhất của vật liệu bu lông ảnh hưởng trực tiếp đến sự phân bố ứng suất. Ví dụ, nếu có sự không đồng đều trong độ cứng dập tắt của bu lông thép carbon trung bình, sự khác biệt trong đường truyền siêu âm có thể dẫn đến lỗi tính toán ứng suất. Các ứng suất dư (chẳng hạn như không được giải phóng đầy đủ sau khi làm việc lạnh hoặc xử lý nhiệt) cũng có thể can thiệp vào kết quả phát hiện và cần được loại bỏ bằng cách ủ hoặc xử lý lão hóa.

2. Thông số chủ đề và trạng thái bề mặt

Chất lượng gia công ren (ví dụ: lỗi độ cao, mài mòn bên răng) ảnh hưởng đến mối quan hệ căng thẳng mô-men xoắn. Ví dụ, góc tiếp xúc thực tế của các sợi mòn bị giảm và lực nén trước có thể giảm 20% dưới cùng một mô-men xoắn. Lớp mạ bề mặt (ví dụ: mạ kẽm, mạ dacrol) thay đổi đường kính bu lông và hệ số ma sát cần được sửa chữa trong mô hình phát hiện.

3. Thiệt hại mệt mỏi và creep

Các bu lông phục vụ có thể tạo ra các vết nứt nhỏ do mệt mỏi, dẫn đến sự tập trung căng thẳng. Các vết nứt có thể được xác định bằng các đặc điểm sóng phản xạ bằng siêu âm, nhưng các vết nứt nhỏ ban đầu (kích thước<1mm) có thể không được phát hiện do giới hạn bước sóng. Trong môi trường nhiệt độ cao, leo bu lông sẽ dẫn đến căng thẳng lỏng lẻo, cần kết hợp với yếu tố thời gian để điều chỉnh kết quả kiểm tra.

V. Điều kiện lắp đặt và hiệu ứng ranh giới

1. Độ cứng của phần được kết nối

Độ cứng của khớp nối ảnh hưởng đến sự phân bố lực của bu lông. Ví dụ, nếu kết nối là vật liệu mềm (chẳng hạn như hợp kim nhôm), biến dạng có thể xảy ra khi tải, dẫn đến tải trọng thực tế của bu lông thấp hơn giá trị lý thuyết. Máy phát hiện cần được điều chỉnh kết hợp với độ cứng của hệ thống, nếu không lỗi có thể đạt 10% -30%.

2. Mất lực trước và nới lỏng

Bu lông có thể làm giảm lực căng trước khi sử dụng lâu dài do thư giãn hoặc rung động. Máy dò cần phân biệt giữa lực pre-compact còn lại và lực pre-compact ban đầu, nếu không nó có thể đánh giá sai tuổi thọ còn lại. Ví dụ, phương pháp siêu âm đo được ứng suất hiện tại, trong khi phương pháp mô-men xoắn có thể không phản ánh được tình trạng thực tế do mòn ren.

3. Tương tác của hệ thống đa bu lông

Trong các kết nối đa bu lông như mặt bích và ổ đỡ, ứng suất của từng bu lông có thể có tác động tương tác do trình tự lắp đặt, sự khác biệt về lực trước khi thắt chặt. Ví dụ, quá tải các bu lông liền kề có thể gây ra sự tập trung căng thẳng, trong khi hiệu ứng tổng thể của hệ thống có thể bị bỏ qua khi máy dò đo một bu lông nhất định một mình.