在机械连接件中,如螺栓、螺母等紧固件的预紧力,是保证结构安全、密封性及长期稳定性的关键参数。然而,在实际应用中,预紧力的检测和监测一直是工程领域的难题。传统方法通常依赖扭矩控制、液压测量或应变片布设等方式,不仅安装复杂、可靠性差,而且往往无法实现长期在线监测。<br />
近年来,无源无线传感技术的兴起为这一问题带来了突破性的解决方案。该类传感器无需外接电源,能够利用电磁波进行能量传输和信息读取,不仅降低了布设成本,还大大提升了系统的可靠性与维护便利性。
在工业装备、桥梁、风电塔筒、高铁轨道等关键应用中,螺栓的松动或过度受力都可能导致严重的安全事故。因此,对预紧力的精确检测显得尤为重要。传统检测方式面临以下挑战:
难以在线监测:应变片等方案需布设导线,难以适用于空间狭窄或高振动环境。
传感器供电困难:受限于紧固件位置,传统有源传感器无法长期稳定供电。
维护成本高:定期拆卸或人工检测效率低、成本高。
环境适应性差:恶劣工况下传感器容易失效,可靠性受限。
因此,亟需一种结构紧凑、可靠性高、可远程读取的传感技术来替代传统方案。