预紧力称重传感器技术定义与工程规范

一、核心定义

预紧力称重传感器（Preload Load Cell）是专用于测量预紧状态载荷的力电转换装置，其技术本质为：

1. 预紧特性

• 预载范围：5-120%额定容量（可调式设计）

• 预紧稳定性：＜0.1%/24h（抗松弛结构）

• 双通道测量：独立监测预紧力与工作载荷

2. 机械特征

• 一体化预紧机构（液压/机械式）

• 抗侧向力设计（＜1%FS干扰）

• 过载保护：300%FS机械限位

二、关键性能指标

三、典型结构类型

1. 螺栓集成式

1. 垫片式变体

• 超薄设计（厚度＜15mm）

• 多螺栓协同测量（8通道同步）

• 无线传输型（LoRaWAN协议）

四、信号处理系统

1. 双通道测量

• 预紧通道：24位ADC（0.01%分辨率）

• 工作通道：1kHz采样率

• 实时合成输出（FPGA处理）

2. 智能补偿

• 预紧-温度耦合算法

• 螺栓蠕变模型补偿

• 32段非线性校正

五、安装技术规范

1. 机械安装

• 接触面粗糙度Ra≤1.6μm

• 平行度≤0.05mm/m

• 扭矩控制精度±2%（液压张紧）

2. 校准要求

• 预紧力梯度测试（20%/50%/80%/100%）

• 松弛特性测试（72小时监测）

• 温度循环校准（-20℃~80℃）

六、智能监测系统

1. 健康诊断

• 预紧力衰减实时监测

• 螺栓应力腐蚀评估

• 螺纹副磨损分析

2. 预测维护

• 剩余寿命计算（改进Paris定律）

• 再紧固周期预测

• 故障模式识别（深度学习）