本申請涉及設(shè)備測量，特別是涉及一種無線無源應變測量裝置和方法。

背景技術(shù)：

1、工程項目中，螺栓連接件的緊固性和安全性對設(shè)備和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性至關(guān)重要。然而，在許多大型工程中，定期監(jiān)測螺栓的緊固狀態(tài)通常依賴于手工檢查，效率低且容易出現(xiàn)遺漏或誤判。無源無線螺栓用墊片壓力傳感器的出現(xiàn)，解決了這一問題。這種傳感器能夠?qū)崟r監(jiān)測螺栓的預緊力和壓力狀態(tài)，幫助工程行業(yè)提升連接件的管理水平，確保安全性和可靠性。

2、現(xiàn)有技術(shù)的應變測量方式需要依賴每次測量時人工操作的水平，不僅效率低下，而且需要電池或者外部供電，硬件成本高，電池供電設(shè)備需要定期更換電池，且不能保持較高的測量頻次。外部供電設(shè)備，線路多、安裝復雜、安裝成本高。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請的目的是提供一種無線無源應變測量裝置和方法。

2、為實現(xiàn)上述目的，本申請?zhí)峁┝巳缦路桨福?/p>

3、第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N無線無源應變測量方法，所述無線無源應變測量裝置包括：應變測量電路、電源或電容、數(shù)字電源、mcu電路、rfid芯片和rfid天線；

4、所述rfid天線，用于基于接收到的射頻信號讀取所述rfid芯片的指定區(qū)域，并將所述射頻信號轉(zhuǎn)換為電流存儲至所述電源或電容；

5、所述數(shù)字電源，用于利用所述電源或電容中的電能為所述mcu電路進行供電；

6、所述所述應變測量電路，用于將應變片電阻變化量轉(zhuǎn)換為電壓變化量；

7、所述mcu電路，用于從所述應變測量電路獲取電壓變化量，并基于所述電壓變化量確定應變測量結(jié)果，將所述應變測量結(jié)果寫入所述rfid芯片；

8、所述rfid天線，還用于基于從所述rfid芯片的指定區(qū)域讀取到的應變測量結(jié)果進行數(shù)據(jù)通訊。

9、可選地，所述無線無源應變測量裝置還包括：模擬電源，用于向所述應變測量電路提供電源。

10、可選地，所述無線無源應變測量裝置還包括：通斷開關(guān)，用于在測量過程結(jié)束或者所述電容的電壓低于電壓閾值的情況下切斷所述模擬電源與所述應變測量電路之間的連接，降低不測量狀態(tài)下的功耗。

11、可選地，所述應變測量電路包括：螺栓軸力測量單元，用于通過測量螺栓應變狀態(tài)來測量螺栓軸力。

12、可選地，所述螺栓軸力測量單元設(shè)置在螺栓的螺帽與螺母之間，以通過測量螺栓和螺母之間的上下壓應狀態(tài)來確定螺栓軸力。

13、可選地，所述螺栓軸力測量單元設(shè)置在所述螺栓的螺桿之中，以通過測量所述螺桿的軸向應變狀態(tài)來確定螺栓軸力。

14、第二方面，本申請?zhí)峁┝艘环N無線無源應變測量方法，應用于如上述第一方面提供的無線無源應變測量裝置中的mcu電路；所述無線無源應變測量方法，包括：

15、讀取rfid芯片的狀態(tài)數(shù)據(jù)；

16、在所述狀態(tài)數(shù)據(jù)表證所述rfid芯片在被rfid天線進行數(shù)據(jù)讀取時，從所述應變測量電路獲取對于待測器件測量得到的電壓變化量；

17、對所述電壓變化量進行數(shù)模轉(zhuǎn)換得到應變測量結(jié)果；

18、將所述應變測量結(jié)果寫入所述rfid芯片的指定區(qū)域。

19、第三方面，本申請?zhí)峁┝艘环N計算機設(shè)備，包括：存儲器、處理器以存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序以實現(xiàn)上述中任一項所述的無線無源應變測量方法的步驟。

20、第四方面，本申請?zhí)峁┝艘环N計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，該計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述中任一項所述的無線無源應變測量方法的步驟。

21、第五方面，本申請?zhí)峁┝艘环N計算機程序產(chǎn)品，包括計算機程序，該計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述中任一項所述的無線無源應變測量方法的步驟。

22、根據(jù)本申請?zhí)峁┑木唧w實施例，本申請公開了以下技術(shù)效果：

23、本申請?zhí)峁┝艘环N無線無源應變測量裝置和方法，通過外部射頻信號來控制rfid天線和芯片為mcu電路和應變測量電路進行供電，無需人工操作也可實現(xiàn)對于待測器件的實施檢測，提高了應變力測量的效率，并且無需電池和外部電源，減少了硬件成本。

技術(shù)特征：

1.一種無線無源應變測量裝置，其特征在于，所述無線無源應變測量裝置包括：應變測量電路、電源或電容、數(shù)字電源、mcu電路、rfid芯片和rfid天線；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線無源應變測量裝置，其特征在于，所述無線無源應變測量裝置還包括：模擬電源，用于向所述應變測量電路提供電源。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線無源應變測量裝置，其特征在于，所述無線無源應變測量裝置還包括：通斷開關(guān)，用于在測量過程結(jié)束或者所述電容的電壓低于電壓閾值的情況下切斷所述模擬電源與所述應變測量電路之間的連接，降低不測量狀態(tài)下的功耗。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線無源應變測量裝置，其特征在于，所述應變測量電路包括：螺栓軸力測量單元，用于通過測量螺栓應變狀態(tài)來測量螺栓軸力。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無線無源應變測量裝置，其特征在于，所述螺栓軸力測量單元設(shè)置在螺栓的螺帽與螺母之間，以通過測量螺栓和螺母之間的上下壓應狀態(tài)來確定螺栓軸力。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無線無源應變測量裝置，其特征在于，所述螺栓軸力測量單元設(shè)置在所述螺栓的螺桿之中，以通過測量所述螺桿的軸向應變狀態(tài)來確定螺栓軸力。

7.一種無線無源應變測量方法，其特征在于，應用于所述權(quán)利要求1～6中任一所述的無線無源應變測量裝置中的mcu電路；所述無線無源應變測量方法，包括：

8.一種計算機設(shè)備，包括：存儲器、處理器以及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序以實現(xiàn)權(quán)利要求7中任一項所述的無線無源應變測量方法的步驟。

9.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)權(quán)利要求7中任一項所述的無線無源應變測量方法的步驟。

10.一種計算機程序產(chǎn)品，包括計算機程序，其特征在于，該計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)權(quán)利要求7中任一項所述的無線無源應變測量方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本申請公開了一種無線無源應變測量裝置和方法，涉及設(shè)備測量技術(shù)領(lǐng)域，該裝置包括：應變測量電路、電源或電容、數(shù)字電源、MCU電路、RFID芯片和RFID天線；所述RFID天線，用于基于接收到的射頻信號讀取所述RFID芯片的指定區(qū)域，并將所述射頻信號轉(zhuǎn)換為電流存儲至所述電容；所述數(shù)字電源，用于利用所述電容獲取的電流為所述MCU電路進行供電；所述所述應變測量電路，用于將應變片電阻變化量轉(zhuǎn)換為電壓變化量；所述MCU電路，用于從所述應變測量電路獲取電壓變化量，并基于所述電壓變化量確定應變測量結(jié)果，將所述應變測量結(jié)果寫入所述RFID芯片；所述RFID天線，還用于基于從所述RFID芯片的指定區(qū)域讀取到的應變測量結(jié)果進行數(shù)據(jù)通訊。

技術(shù)研發(fā)人員：姚志鋒
受保護的技術(shù)使用者：北京因刻科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15