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龙图腾网获悉太原理工大学;太原科技大学申请的专利一种基于视觉感知的ATP系统的速度传感器用螺栓预紧力监测和松动预警方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120721276B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-27发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510933303.7，技术领域涉及：G01L5/24；该发明授权一种基于视觉感知的ATP系统的速度传感器用螺栓预紧力监测和松动预警方法是由田永喜;肖革胜;刘二强;树学峰;王一斐设计研发完成，并于2025-07-08向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于视觉感知的ATP系统的速度传感器用螺栓预紧力监测和松动预警方法在说明书摘要公布了：本发明涉及轨道交通技术领域，具体为一种基于视觉感知的ATP系统的速度传感器用螺栓预紧力监测和松动预警方法，相比于现有技术，根据本发明的方法，可以更准确地得到螺栓在初始预紧力和开始松动时预紧力减小条件下的等效应力。本发明通过获得多重力致变色材料在一定应力条件下的比色卡；在精密机械用螺母自由端面或螺栓自由端面开一环形槽，装入多重力致变色材料制成的圆环，通过实现简单且有效预测预紧力大小或监测螺栓是否松动，保障设备的功能完备、安全和稳定运行。

本发明授权一种基于视觉感知的ATP系统的速度传感器用螺栓预紧力监测和松动预警方法在权利要求书中公布了：1.一种基于视觉感知的ATP系统的速度传感器用螺栓预紧力监测和松动预警方法，其特征在于，包括如下步骤： S1、在实验螺栓或实验螺母特定位置封装多重力致变色材料，基于螺栓或螺母在不同的轴向力值下的多重力致变色材料的颜色，制作比色卡； 所述步骤S1中， 首先，通常螺栓施加初始紧固预紧力F后螺栓拧紧，通过摩擦力保证螺栓不发生松动；设螺栓公称直径为d，摩擦接触面直径为Ф，则摩擦接触面积 1 设摩擦接触面与螺栓直径之比，则 2 假设预紧力产生的压强均匀分布，距离圆心r的微面积 3 其中dθ为角度的积分微元； 则微面积上的压力 4 若摩擦系数为μ，微面积上的摩擦力 5 微面积上由于摩擦力产生的矩 6 从而全部接触面上摩擦力产生的矩为 7 力矩产生的剪切应力 8 其中ρ为距离扭转圆心的距离； 其次，初始紧固预紧力F计算： 通常螺栓初始紧固预紧力F可按下式进行计算 9 其中为螺栓强度，为螺栓应力截面积； 再次，确定不同材料间的摩擦系数为μ； 最后，确定等效应力； 对于螺栓头部和螺母，其自由一端表面在螺栓锁紧状态条件下的主要变形形式为由于摩擦力矩导致的扭转变形，即纯剪切应力状态； 则最大主应力和最小主应力分别为 10 11 从而等效应力 12 基于螺栓在初始预紧力和开始松动时预紧力减小条件下的等效应力，选用多重力致变色材料进行实验，获得相应应力条件下的颜色，进而制作比色卡； S2、在精密机械用螺栓或螺母上设置与上述实验螺栓或实验螺母设置的位置、尺寸、材料均相同的多重力致变色材料，在精密机械工作过程中，通过观察多重力致变色材料，对比比色卡，获知螺栓预紧力和松动程度，实现精密机械用螺栓预紧力监测和松动预警。

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