螺栓夹紧力超声波测试：确保螺栓正确预紧的最佳方法

通过在紧固件一端引入声波脉冲并精确测量回波从另一端返回所需的飞行时间（TOF），可以对螺栓预紧力进行超声波测量。

以风电行业为例，为确保风力涡轮发电机或其他类似的螺栓连接的安全运行时，螺栓连接至关重要。在这种情况下，在安装新螺栓时，以及在评估现有螺栓作为确定风机寿命的一部分时，在某些关键的螺栓连接应用中，摩擦或螺栓/连接几何结构等因子使得仅测量施加的扭矩不会提供紧固件使用寿命期间监控预紧力所需的准确度，通过紧固件伸长或负载的超声波测量经常被证明是最准确、可靠和经济有效的解决方案。 

近年来，风能已成为电力生产的重要来源。与其他任何技术一样，风力涡轮发电机组在功能运行中的时间是有限的。目前，风力涡轮发电机组的设计是为了在20年内保持高效和可靠，并有可能超越这一点。

对风力涡轮发电机组进行连续检查非常重要，因为它可以最大限度地延长涡轮发电机组的预期寿命，同时最大限度地降低故障风险。在这种情况下，正确的螺栓预紧力的重要性经常被低估，因为不正确的安装会增加风机部分或全部故障的风险，因为这些螺栓将风机和风塔中的关键部件固定在一起。

完全拧紧的螺栓连接可以承受数百万次负载循环而不会出现任何问题，而由未拧紧的螺栓组成的连接通常会在几个循环内发生故障。如果螺栓松动，可能会发生连锁反应，从而导致整个涡轮失效。

拧紧过程中最具挑战性的部分之一是施加的扭矩与螺母稍微拉伸螺栓时产生的张力之间的关系。这种张力产生相反的夹紧力，将连接的两个部分固定在一起。如果夹紧力太低，可能出现连接件分离和螺栓疲劳。另一方面，过大的夹紧力可能会对连接的结构部件造成损坏，如过度变形或断裂。

通过专注于实现正确的螺栓预紧，您不仅可以确保适当的夹紧力，还可以最大限度地提高涡轮的可靠性，并减少维护和停机的需要。

一个准确且经济有效的解决方案

过去，很难评估螺栓连接，因为以前可用的检查方法只关注螺栓是否松动或生锈。

然而，大多数连接故障不是由连接设计或紧固件引起的。通常，它们是由于装配连接时夹具负载不足或不一致造成的。

螺栓疲劳和振动松动等问题通常可以通过在连接中获得并保持正确的夹紧力来防止。在装配过程中，在螺栓连接中获得一致的夹紧力对于螺栓连接的完整性至关重要。新螺栓和现有螺栓紧固件伸长的超声波测量已证明是一种非常精确、可靠和经济有效的解决方案。

使用这种方法，不仅可以在新的螺栓安装时获得正确的螺栓预紧力，也可以评估现有的螺栓，作为确定风力涡轮发电机组寿命的一部分。

从初次调试开始采取最佳预防措施

在风力涡轮发电机组方面，安全至关重要。每个涡轮发电机组由数百个不同尺寸的螺栓组成，这些螺栓将关键部件固定在一起。如果在安装过程中未达到适当的螺栓预紧，连接的完整性可能会受到影响，从而导致错位，最终导致螺栓连接失效。

因此，必须采用有效且精确地拧紧螺栓的螺栓方法，以将故障风险降至最低。通过从一开始就注重确保正确的预紧，您可以确保从初始调试的那一刻起采取最佳预防措施，从长远来看，确保风机以较低的成本发电。

最大化涡轮发电机组的运行时间

通过使用超声波测量工具，可以以可控的方式有效地实现螺栓连接的正确校准。该工具适用于大多数螺栓类型，不需要对螺栓进行特殊的预处理。它可以是最大限度地延长涡轮发电机组运行时间，同时最大限度地减少故障的一个重要部分。

安装新螺栓时，该工具允许您在整个拧紧过程中跟踪夹持载荷，并在不影响连接刚度的情况下确定夹持载荷。

随后，数据可用于安排维修和保养，因为从一开始就知道正确的预紧力。此外，这些数据可作为正确的螺栓预紧力的证据。

减少非计划服务

应检查螺栓，确保其保持适当的夹紧力，并分析是否存在疲劳损伤。通过安排服务和维护，不仅保证了风机的安全运行，而且减少了对非计划服务的需求。螺栓松动导致计划外停机，导致因涡轮发电机组停机而损失收入。

同时，以可控的方式高效地执行服务和维护非常重要，因为这样可以降低您的成本。超声波夹钳负载测试是一种可靠的

确定螺栓连接条件的经济有效的方法，已被证明是一种简单的测量方法。

与其他测量方法相比

使用超声波测量工具意味着您可以减少维修检查的次数以及螺栓连接的维修和维护时间。

盲孔测量

在风力涡轮发电机组中，不同的螺栓连接具有不同程度的可接近性。例如，与风塔法兰连接相比，叶片连接更难接近、控制和维修。到目前为止，很难测量盲孔，因为只有从螺栓的一侧才能进入盲孔。超声波测量不同于其他测量工具，如微米或卡尺，它不需要接触螺栓的两侧，这使得它成为评估盲孔的唯一工具。

温度补偿

声速取决于环境温度。如果温度升高，声音的速度增加，如果温度降低，声音的速度降低。由于固定目标取决于温度，因此这种变化会影响测量的精度。即使温度的微小变化也可能导致不正确的结果，因为螺栓连接的测量要求精确到毫米以下。

现在一些超声波测量工具使用一个完整的温度补偿网络来解释温度的变化。因此，在测量螺栓连接时，环境条件不是问题。