低功耗多点螺栓松动监测系统研究.pdf

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1、第23卷第9期电子设计工程2015年5月V01．23No．9ElectronicDesignEngineeringMav2015低功耗多点螺栓松动监测系统研究吴键，傅少武，金伟(南京理工大学机械工程学院，江苏南京210094)摘要：在煤矿罐道中螺栓紧固件受环境和罐笼升降带来的振动作用，使其产生松动带来矿井工作安全隐患，因此实现对罐道中多个螺栓地检测显得尤为重要。本文提出一种有效多点检测螺栓松动的系统，该系统基干簧开关、工作频率315MHz的DF无线数据模块和编码器P112262组成带有RFID的传感器检测电路。螺栓松动带动螺母一侧磁钢磁场地变化

2、使干簧开关闭合，传感器检测电路工作，触发DF无线模块发射信息，无线终端则是由解码器Prr2272组成解码电路接收收检测螺栓松动状态。通过对DF无线模块的频谱测试和螺栓松动检测实验得到在6V电压下有效检测到3oom内多个螺栓松动关键词：螺栓松动；DF无线模块；编码器；干簧开关中图分类号：TN06文献标识码：A文章编号：1674—6236(2015)09—0077—04LowpowermultipointboltslooseningdetectionsystemresearchWUJian，FUShao—wu，JINWei(SchoolofMech

3、anicalEn~ncenng，Nan．1ingUnwemofScience&Technology，Nanjing210094，China)Abstract：Inthecoalmine，boltfastenerslooseningofthecageguidewasefectedbytheenvironmentandthecagehoistvibration，bringingtheworksafetyproblems．Thereforitwasimportanttodetectmuhipointboltsofthecageguide．Thispa

4、perpresentedanefectivesystemtomonitormultipointboltsloosening．WithRFIDsensordetectioncircuitwascomprisedofareedswitch，aDFwirelessdatamodulewith315MHzoperationfrequencyandencodersVI~262．ThereedswitchwastriggedONorOFFbychangesinthesurroundingmagneticfield．Intheexperiment，whent

5、heboltloosening，thereedswitchhadbeenclosedandactivatedtheRFIDwhichiStheDFmodulesendingthemessageandreceivingterminalthatcheckouttheboltloosening．ThroughthespectrumofDFwirelessmoduletestingandboltloosenessdetectionexperimentunder6Vfoundthatthismethodcallmonitortheboltloosenin

6、gefectivelywithin300m．Keywords：boltloosening；DFwirelessmodule；encoder；reedswitch螺栓连接被广泛应用于土木、机械、化工、航天等行业中情况．无需监测人员定期监测，螺栓松动后触发ZigBee射频的各类大型钢性设备和结构中。其中煤矿罐道的螺栓连接处模块发出信号后，工程人员接收后再进行检查维护。可知基直接影响在矿井中工作的煤矿工人的人身安全。如今年陕西于主动式射频信号的监测方法不仅节省检查所费时间和金榆林煤矿发生脱落事故致10人死亡3人被困。因此，对罐道钱。更能及时有效地进行

7、监测。本文采用工作频率为315MHz螺栓松动的监测显得尤为重要。目前研究较多的螺栓松动监的无线数据发射模块作为射频发射装置。PT2262和PT2272测技术都是基于声波的监测方法【．此为在结构中激发一定作为硬件编解码的编码器．干簧开关17-8]为检测螺栓松动传感形式的声信号，通过采集结构响应信号并分析提取相关特征器．利用干簧开关特性来判断螺栓松动情况和降低检测电路参数，实现对螺栓松动情况的监测。近来还有采用聚集Lamb功耗，实现对罐道处多个螺栓连接状态进行监测。本文采用波方法的板结构螺钉松动监测。在大多数的螺钉松动监测的编码器和传感器干簧开关成

8、本低。唯有螺栓松动使干簧开技术被动监测方法耗费较大的人力，财力和时间。2008年由关闭合无线模块才被触发工作，这降低了使用功耗。美国能源部办公室安全管