通過在緊固件一端引入聲波脈沖并精確測量回波從另一端返回所需的飛行時間（TOF），可以對螺栓預(yù)緊力進(jìn)行超聲波測量。

以風(fēng)電行業(yè)為例，為確保風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)或其他類似的螺栓連接的安全運(yùn)行時，螺栓連接至關(guān)重要。在這種情況下，在安裝新螺栓時，以及在評估現(xiàn)有螺栓作為確定風(fēng)機(jī)壽命的一部分時，在某些關(guān)鍵的螺栓連接應(yīng)用中，摩擦或螺栓/連接幾何結(jié)構(gòu)等因子使得僅測量施加的扭矩不會提供緊固件使用壽命期間監(jiān)控預(yù)緊力所需的準(zhǔn)確度，通過緊固件伸長或負(fù)載的超聲波測量經(jīng)常被證明是最準(zhǔn)確、可靠和經(jīng)濟(jì)有效的解決方案。 

近年來，風(fēng)能已成為電力生產(chǎn)的重要來源。與其他任何技術(shù)一樣，風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)組在功能運(yùn)行中的時間是有限的。目前，風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)組的設(shè)計是為了在20年內(nèi)保持高效和可靠，并有可能超越這一點(diǎn)。

對風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行連續(xù)檢查非常重要，因為它可以最大限度地延長渦輪發(fā)電機(jī)組的預(yù)期壽命，同時最大限度地降低故障風(fēng)險。在這種情況下，正確的螺栓預(yù)緊力的重要性經(jīng)常被低估，因為不正確的安裝會增加風(fēng)機(jī)部分或全部故障的風(fēng)險，因為這些螺栓將風(fēng)機(jī)和風(fēng)塔中的關(guān)鍵部件固定在一起。

完全擰緊的螺栓連接可以承受數(shù)百萬次負(fù)載循環(huán)而不會出現(xiàn)任何問題，而由未擰緊的螺栓組成的連接通常會在幾個循環(huán)內(nèi)發(fā)生故障。如果螺栓松動，可能會發(fā)生連鎖反應(yīng)，從而導(dǎo)致整個渦輪失效。

擰緊過程中最具挑戰(zhàn)性的部分之一是施加的扭矩與螺母稍微拉伸螺栓時產(chǎn)生的張力之間的關(guān)系。這種張力產(chǎn)生相反的夾緊力，將連接的兩個部分固定在一起。如果夾緊力太低，可能出現(xiàn)連接件分離和螺栓疲勞。另一方面，過大的夾緊力可能會對連接的結(jié)構(gòu)部件造成損壞，如過度變形或斷裂。

通過專注于實現(xiàn)正確的螺栓預(yù)緊，您不僅可以確保適當(dāng)?shù)膴A緊力，還可以最大限度地提高渦輪的可靠性，并減少維護(hù)和停機(jī)的需要。

一個準(zhǔn)確且經(jīng)濟(jì)有效的解決方案

過去，很難評估螺栓連接，因為以前可用的檢查方法只關(guān)注螺栓是否松動或生銹。

然而，大多數(shù)連接故障不是由連接設(shè)計或緊固件引起的。通常，它們是由于裝配連接時夾具負(fù)載不足或不一致造成的。

螺栓疲勞和振動松動等問題通常可以通過在連接中獲得并保持正確的夾緊力來防止。在裝配過程中，在螺栓連接中獲得一致的夾緊力對于螺栓連接的完整性至關(guān)重要。新螺栓和現(xiàn)有螺栓緊固件伸長的超聲波測量已證明是一種非常精確、可靠和經(jīng)濟(jì)有效的解決方案。

使用這種方法，不僅可以在新的螺栓安裝時獲得正確的螺栓預(yù)緊力，也可以評估現(xiàn)有的螺栓，作為確定風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)組壽命的一部分。

從初次調(diào)試開始采取最佳預(yù)防措施

在風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)組方面，安全至關(guān)重要。每個渦輪發(fā)電機(jī)組由數(shù)百個不同尺寸的螺栓組成，這些螺栓將關(guān)鍵部件固定在一起。如果在安裝過程中未達(dá)到適當(dāng)?shù)穆菟A(yù)緊，連接的完整性可能會受到影響，從而導(dǎo)致錯位，最終導(dǎo)致螺栓連接失效。

因此，必須采用有效且精確地擰緊螺栓的螺栓方法，以將故障風(fēng)險降至最低。通過從一開始就注重確保正確的預(yù)緊，您可以確保從初始調(diào)試的那一刻起采取最佳預(yù)防措施，從長遠(yuǎn)來看，確保風(fēng)機(jī)以較低的成本發(fā)電。

最大化渦輪發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行時間

通過使用超聲波測量工具，可以以可控的方式有效地實現(xiàn)螺栓連接的正確校準(zhǔn)。該工具適用于大多數(shù)螺栓類型，不需要對螺栓進(jìn)行特殊的預(yù)處理。它可以是最大限度地延長渦輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時間，同時最大限度地減少故障的一個重要部分。

安裝新螺栓時，該工具允許您在整個擰緊過程中跟蹤夾持載荷，并在不影響連接剛度的情況下確定夾持載荷。

隨后，數(shù)據(jù)可用于安排維修和保養(yǎng)，因為從一開始就知道正確的預(yù)緊力。此外，這些數(shù)據(jù)可作為正確的螺栓預(yù)緊力的證據(jù)。

減少非計劃服務(wù)

應(yīng)檢查螺栓，確保其保持適當(dāng)?shù)膴A緊力，并分析是否存在疲勞損傷。通過安排服務(wù)和維護(hù)，不僅保證了風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)行，而且減少了對非計劃服務(wù)的需求。螺栓松動導(dǎo)致計劃外停機(jī)，導(dǎo)致因渦輪發(fā)電機(jī)組停機(jī)而損失收入。

同時，以可控的方式高效地執(zhí)行服務(wù)和維護(hù)非常重要，因為這樣可以降低您的成本。超聲波夾鉗負(fù)載測試是一種可靠的

確定螺栓連接條件的經(jīng)濟(jì)有效的方法，已被證明是一種簡單的測量方法。

與其他測量方法相比

使用超聲波測量工具意味著您可以減少維修檢查的次數(shù)以及螺栓連接的維修和維護(hù)時間。

盲孔測量

在風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)組中，不同的螺栓連接具有不同程度的可接近性。例如，與風(fēng)塔法蘭連接相比，葉片連接更難接近、控制和維修。到目前為止，很難測量盲孔，因為只有從螺栓的一側(cè)才能進(jìn)入盲孔。超聲波測量不同于其他測量工具，如微米或卡尺，它不需要接觸螺栓的兩側(cè)，這使得它成為評估盲孔的唯一工具。

溫度補(bǔ)償

聲速取決于環(huán)境溫度。如果溫度升高，聲音的速度增加，如果溫度降低，聲音的速度降低。由于固定目標(biāo)取決于溫度，因此這種變化會影響測量的精度。即使溫度的微小變化也可能導(dǎo)致不正確的結(jié)果，因為螺栓連接的測量要求精確到毫米以下。

現(xiàn)在一些超聲波測量工具使用一個完整的溫度補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)來解釋溫度的變化。因此，在測量螺栓連接時，環(huán)境條件不是問題。