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申请/专利权人：湖南科技大学

摘要：本发明公布了一种用于评估螺栓松动和失效的监测系统及其监测方法，系统包括螺纹紧固件，螺栓在上工件伸出的螺纹段先套合智能垫片后再通过螺母拧紧；智能垫片上设置有第一电极层、第二电极层以及两者之间设置的柔性压电材料层；第一电极层上部以及第二电极层下部分别设置有第一绝缘层和第二绝缘层；第一电极层与第二电极层分别连接有第一接线端子和第二接线端子；第一接线端子与第二接线端子与信号采集处理终端连接。监测方法对螺纹连接件松动或失效进行全过程监测，并及时提出预警，通过压电信号的采集与分析，实时监测螺栓的松动或失效情况，并能在松动或失效进行及时报警，避免机械设备在运行中由于螺栓的松动或失效造成的安全事故。

主权项：1.一种用于评估螺栓松动和失效的监测系统，包括螺纹紧固件，所述螺纹紧固件包括螺母和螺栓，上工件和下工件，所述上工件与下工件通过螺纹紧固件紧固，其特征在于：所述螺栓在上工件伸出的螺纹段先套合智能垫片后再通过螺母拧紧；所述智能垫片上设置有第一电极层、第二电极层以及两者之间设置的柔性压电材料层；所述第一电极层上部以及第二电极层下部分别设置有第一绝缘层和第二绝缘层；所述第一电极层与第二电极层分别连接有第一接线端子和第二接线端子；所述第一接线端子与第二接线端子与信号数据采集处理终端连接，所述第一绝缘层、第一电极层、柔性压电材料层、第二电极层均设置为外径相同的环形的薄片结构且中间通孔直径相同；所述第二绝缘层设置为环形结构且其上部环形面上设置与环形结构内孔同轴的环形槽；所述环形槽外壁上设有两个上下错位设置的第一方形通孔和第二方形通孔；所述第二电极层同轴设置在环形槽内，且其上设置的第二接线端子穿过第二方形通孔设置，所述柔性压电材料层也同轴设置在环形槽内且与第二电极层接触；所述第一电极层同轴设置在环形槽内且与柔性压电材料层接触，其上设置的第一接线端子穿过第一方形通孔设置；所述第一绝缘层同轴设置在第二绝缘层上且与第一电极层接触，其外圈直径与第二绝缘层外圈直径相等，所述信号数据采集处理终端内设置有基于压电阻抗技术的导纳测试模块、振动测试模块、结果分析与预警模块；导纳信号采集与处理模块与导纳信号接线端子排相连，振动信号采集与处理模块与振动压电信号采集接线端子排相连；所述信号数据采集处理终端内设置的导纳测试模块、振动测试模块分别与结果分析与预警模块相连，结果分析与预警模块以显示器、报警器为输出设备；所述导纳信号采集接线端子排或振动压电信号采集接线端子排与第一、第二电极层的第一接线端子和第二接线端子通过导线连接。

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