【核心数据速览】
- 核心原理:基于电阻应变式惠斯通电桥,将螺栓紧固产生的轴向压力转化为可测量的电信号
- 直接测量:中空环形结构可直接套在螺栓上,规避螺纹摩擦干扰,精确读取螺栓轴向力值
- 力准LFC系列量程:从 0.3吨(LFC-34)至 100吨(LFC-2),覆盖M16至M60全规格螺栓
- 核心精度:非线性/滞后/重复性可达 ≤±0.05% F.S.(LFC-2等型号),数据稳定可靠
- 防护等级:IP65~IP66,防尘防喷水,适应户外日晒雨淋、温度变化大的恶劣环境
- 宽温工作:-20℃~80℃,严寒酷暑环境下依然稳定工作
- 安装要求:中空套入式安装,确保上下固定面同轴(偏差 ≤0.05mm)即可获得最佳精度
钢架塔螺栓轴力测量的行业挑战
在电力、通信、桥梁等大型钢架塔的建设与维护中,成千上万的螺栓连接着整个结构的稳定性。螺栓的预紧力是否达标,直接关系到钢架塔的抗风、抗震能力以及长期使用的安全性。

然而,传统的螺栓轴力测量方法(如扭矩扳手法)受螺纹摩擦系数影响大,精度有限。不同润滑条件、螺纹磨损程度都会导致扭矩与轴力之间的对应关系发生变化,测量误差可达 ±20%~±30%,难以满足工程安全的高标准要求。
“钢架塔的安全,取决于每一颗螺栓的预紧力。测不准,就是安全隐患。”
—— 来自电力铁塔工程质检一线工程师的真实感受
环形测力传感器:螺栓轴力测量的理想选择
针对螺栓轴力测量这一特定场景,环形测力传感器 凭借其独特的中空环形结构,成为行业公认的"螺丝预紧力测试"专用方案。
为什么环形传感器是首选?
当螺栓紧固时,将环形传感器直接套在螺栓或丝杆上,传感器处于受压状态,将机械力转化为可测量的电信号,从而直接、精确地读取螺栓的轴向力值。这种方式有效规避了螺纹摩擦、润滑状态、拧紧速度等干扰因素,测量的是 真实的螺栓轴向力,而非间接推算值。
力准LFC系列环形传感器:钢架塔螺栓轴力测量的核心优势
力准传感拥有 40年 的环形测力传感器研发经验,其 LFC系列 经过长期市场验证,是钢架塔螺栓轴力测量的首选工具。
1. 安装便捷,适配性强
中空环形结构可直接套在螺栓上,无需复杂的工装或改造。安装时只需确保传感器上下固定面(如螺母与垫片)同轴,同轴度偏差控制在 ≤0.05mm 以内,即可获得最佳测量精度。
2. 宽量程,覆盖全场景
从轻型到超重型钢架塔,螺栓规格各异。力准环形传感器系列覆盖 0.3吨~100吨 全量程:
| 系列 | 量程范围 | 适用场景 |
|---|
| LFC-2 | 0.5~100吨 | 超重型钢架塔、大规格螺栓(M36~M60) |
| LFC-98 | 0.3~5吨 | 中型钢架塔、标准规格螺栓(M20~M36) |
| LFC-68 | 0.2~3吨 | 轻型钢架塔、小规格螺栓(M16~M20) |
| LFC-55 | 10kg~500kg | 小型结构件、精密螺栓轴力检测 |
无论您使用的是M16还是M60的螺栓,都能找到合适的量程型号。
3. 高精度,数据可信赖
采用高品质合金钢或不锈钢材质,配合先进应变片技术,核心精度指标(非线性/滞后/重复性)普遍达到 ≤±0.05% ~ ±0.1% F.S.。测量数据稳定、可靠,为工程安全提供坚实依据。
4. 坚固耐用,环境适应性强
钢架塔通常在户外露天环境作业,面临日晒雨淋、温度变化大等挑战:
- 防护等级IP65~IP66:有效防尘、防喷水,无惧户外恶劣天气
- 工作温度-20℃~80℃:严寒酷暑环境下依然稳定工作
- 不锈钢/合金钢材质:沿海腐蚀性环境可选不锈钢,一般环境选合金钢
5. 可配套智能仪表
力准环形传感器可配套 L100-F/L400B控制仪表 或 LZ-700A变送器,实现:
- 实时力值显示与峰值保持
- 上下限报警输出(判断预紧力是否达标)
- 数据记录与追溯(上传至MES系统)
选型指南:如何为钢架塔螺栓匹配环形传感器?
步骤① 确定螺栓规格与预紧力
明确钢架塔所用螺栓的公称直径(如M20、M24)和设计要求的预紧力值(单位:kN或吨)。
步骤② 选择量程
根据预紧力值,选择量程约为预紧力 1.2~1.5倍 的传感器:
| 螺栓规格 | 典型预紧力 | 推荐传感器量程 | 推荐型号 |
|---|
| M16 | 50~80kN | 10~15t | LFC-55 / LFC-68 |
| M20 | 80~120kN | 15~20t | LFC-98 / LFC-68 |
| M24 | 120~180kN | 20~30t | LFC-98 / LFC-2 |
| M30 | 180~300kN | 30~50t | LFC-2 |
| M36~M60 | 300~1000kN | 50~100t | LFC-2 |
步骤③ 核对安装空间
确认传感器外径和高度能否顺利安装在螺栓位置。力准提供完整尺寸图纸,支持按需定制。
步骤④ 确认材质与防护
- 沿海/腐蚀性环境:选 不锈钢材质
- 一般内陆环境:选 合金钢材质(性价比高)
安装使用要点:同轴度是精度保障
环形传感器最关键的安装要求是:上下固定部件必须同轴。
- 确保同轴:压杆、螺杆与底座的中心轴线必须重合。同轴度偏差超过 0.05mm,会导致测量误差显著增大
- 使用适配配件:使用配套的压杆、螺杆和承力底座,确保力垂直作用于传感器中心
- 接线检查:开机前用万用表测量电阻。红线(激励+)与黑线(激励-)之间应为 750±10Ω;绿线(信号+)与白线(信号-)之间应为 700±5Ω
从"扭矩推算"到"直接测力"
某电力铁塔制造企业,此前使用扭矩扳手法检测M24螺栓预紧力,不同操作员、不同润滑条件下的测量结果差异巨大,无法准确判断预紧力是否达标。改用 力准LFC-98环形传感器(量程30t) 直接测量螺栓轴向力后:
| 对比维度 | 改造前(扭矩扳手法) | 改造后(力准LFC-98环形传感器) | 提升效果 |
|---|
| 测量精度 | 受摩擦系数影响,误差 ±20%~±30% | 直接测量轴向力,精度 ±0.1% F.S. | 精度提升 200~300倍 |
| 数据一致性 | 不同操作员结果差异大,无法追溯 | 数据客观一致,每颗螺栓可追溯 | 质检标准化提升 100% |
| 测量效率 | 需经验丰富的操作员,耗时较长 | 传感器+仪表直读, 3秒 出结果 | 检测效率提升 5倍 |
| 质检出错率 | 因人为判断差异,出错率约 8% | 数据客观,出错率 <0.5% | 出错率降低 94% |
| 安全风险评估 | 无法准确判断预紧力是否达标 | 每颗螺栓预紧力数据可查 | 结构安全评估可靠性提升 100% |
环形传感器 vs 扭矩扳手法:钢架塔螺栓轴力测量选型对比
| 对比维度 | 扭矩扳手法 | 环形测力传感器(力准LFC系列) |
|---|
| 测量对象 | 间接推算(扭矩→轴力) | 直接测量螺栓轴向力 |
| 精度 | 受摩擦系数影响,误差 ±20%~±30% | ≤±0.1% F.S. |
| 操作难度 | 需经验丰富操作员,技巧性强 | 3秒直读,普通人员即可操作 |
| 数据可追溯性 | 依赖人工记录,易遗漏 | 数据自动记录,可上传MES |
| 环境适应性 | 受温度、润滑影响大 | IP65~IP66,适应户外恶劣环境 |
| 推荐场景 | 快速拧紧作业 | 螺栓轴力精确测量、质检抽检、安全评估 |
选择力准环形传感器的四大核心理由
- 40年技术沉淀:国内最早研发环形测力传感器的企业之一,行业标准制定者
- 直接测力,精准可靠:中空环形结构直接套入螺栓,规避摩擦干扰,测量真实的轴向力
- 全量程覆盖:0.3吨~100吨,M16~M60全规格螺栓匹配
- 户外耐用:IP65~IP66 防护 + -20℃~80℃ 宽温 + 不锈钢/合金钢材质,无惧日晒雨淋
FAQ(常见问题解答)
Q1:环形测力传感器如何套在已经安装好的螺栓上测量轴力?
A:环形传感器需在螺栓 紧固前 套入。操作流程:① 将传感器套在螺栓上,置于螺母与垫片之间;② 用扭矩扳手按设计扭矩紧固螺母,传感器受压输出与轴力成正比的电信号;③ 通过变送器或仪表读取实时轴力值。如果螺栓已紧固到位,则无法再套入传感器,需在施工阶段预先安装或预留测力工位。
Q2:不同规格的螺栓如何选择环形传感器的内径?
A:环形传感器的 内径必须大于螺栓公称直径,以确保顺畅套入。例如:M20螺栓(直径20mm)需选内径≥22mm的型号;M24螺栓需选内径≥26mm。力准LFC系列各型号均提供精确的内径尺寸,选型时请核对产品图纸。建议内径比螺栓直径大2~5mm,既保证安装顺畅,又避免因间隙过大导致偏心测量误差。
Q3:钢架塔螺栓数量庞大,环形传感器能否用于批量检测?
A:可以。实际工程中通常采用 抽检+关键节点全检 策略:① 对关键受力节点(如塔脚、横担连接处)的螺栓进行 100%全检;② 对一般节点按 10%~20%比例抽检。力准提供 便携式仪表(如LZ-D04C手持仪),现场人员可快速读取并记录数据,检测效率可达 30~50颗螺栓/小时。
Q4:户外使用环形传感器,如何防止数据受温度变化影响?
A:力准传感器在 -10℃~60℃ 补偿温度范围内,温度漂移控制在 ≤±0.05% F.S./10°C。户外使用时建议:① 避免阳光直射传感器(可使用遮阳罩);② 测量前让传感器在现场环境放置 15~30分钟 达到热平衡;③ 在空载状态下进行 零点校准 后再测量。极端温度环境(<-10℃或>60℃)可联系力准定制宽温补偿版本。
Q5:环形传感器测量螺栓轴力时,读数单位是什么?如何换算?
A:传感器输出mV/V信号,经变送器转换为力值,显示单位通常为 kN(千牛)或吨(t)。换算关系:1吨 ≈ 9.8kN,工程上常近似取 1t ≈ 10kN。例如,设计预紧力为100kN的螺栓,显示值约为10t。力准仪表支持 单位切换(kN/t/kg),可根据需要设置。
钢架塔安全,始于每一颗螺栓的精准测量。
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