2024-07-No2-扣件技術新訊

余征諴博士 / 國立高雄科技大學 鍛造輥軋工程研究中心

各位【台灣扣件產業服務雲】會員先進們大家好，與您分享本期 #扣件技術新訊 (2024-07-No-2)：

#技術主題 : #螺栓載荷狀態感測技術

在結構健康監測中，雖然建築物和設施的安全性和耐久性已廣泛受到重視，但對於扣件(特別是螺栓連接)的狀態評估卻常被忽視。傳統的螺栓檢查方法依賴於定期鎖固和手動記錄，費時費力且無法提供螺栓連接狀況，而現有的螺栓監測技術價格昂貴且複雜，需高技能專業人員操作，導致其普及受到限制。

Rill 等人[1] 發表一用來量測螺栓載荷及預緊力狀態的盤型感測器(SensorDisc)，該感測器外殼為耐腐蝕之不鏽鋼(1.4410)，能與6.8強度等級的螺栓鎖固。該感測器使用近場通訊技術(Near Field Communication, NFC)啓動感測器進行量測與傳輸數據，當手持裝置(如智慧型手機或 NFC 讀取器)靠近感測器表面時，印刷電路板(Printed circuit board, PCB)上的天線從電磁場中收集能量啟動微控制器，並觸發高精度數位類比轉換器(Digital-to-Analog Converter, DAC)將類比力量與溫度訊號轉換為數位數據，微處理器將數據加密打包成廣泛兼容的 NDEF 格式(NFC Data Exchange Format)，再將訊號傳回手持裝置，數據可利用溫度補償演算法，調整原始力數據以補償溫度變化帶來的影響，以確保測量結果的準確性。透過2件測試案例，試驗結果顯示(1) 感測器能夠準確追蹤化學錨固劑的鬆弛力變化 (2) 海上直升機平台測試，能準確監測螺栓的預緊力，並減少了人工檢查的需求，證明了其在惡劣環境中的可靠性和實用性。

應用此感測技術，可透過感測器直接評估螺栓負載，降低維護成本和人力需求，適用於各種螺栓連接，通過長期數據的收集和分析，可以更準確地了解螺栓的狀況，優化維護計劃，從而提高結構的安全性和可靠性。

應用該技術，可協助產業透過『螺栓載荷狀態感測技術』，建立『扣件感測技術』之技術能量及相關研究開發之參考資料。

----

#參考資料：

[1] Rill, D., & Fortenbacher, M. (2024). SensorDisc - a novel approach to in-situ assessment of bolt load and condition.  Proceedings of the 10th European Workshop on Structural Health Monitoring (EWSHM 2024), June 10-13, 2024 in Potsdam, Germany. e-Journal of Nondestructive Testing . https://doi.org/10.58286/29623
, https://www.ndt.net/search/docs.php3?id=29623

[2] 台灣扣件產業服務雲, 扣件技術新訊, Vol. 2024-07-No2, https://www.tw-fastener.com/tfsc/knowledge/BLP_dfaede7d-78ec-4540-a08e-af1f00120640

----

Tag: #Fastener, #Monitoring, #Bolt.

----