本發(fā)明涉及確定測(cè)量螺母的尺寸改變的方法。本發(fā)明進(jìn)一步涉及測(cè)量螺母和包括該測(cè)量螺母的測(cè)量系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在機(jī)械系統(tǒng)中，有時(shí)可能感興趣的是確定由施加到物體的力引起的張力，例如扭矩或軸向張力。

2、在用于測(cè)量張力的常規(guī)技術(shù)中，可以在物體本身處測(cè)量張力。由此，傳感器被緊固到待測(cè)量的物體，并且然后在傳感器與分析電子器件之間建立電耦合。這具有缺點(diǎn)，例如需要隨時(shí)間以合適的質(zhì)量維持電耦合。傳感器可以例如是應(yīng)變儀。然而，應(yīng)變儀相當(dāng)昂貴并且不容易在實(shí)際場(chǎng)所使用。從而，它們不特別適合于常規(guī)設(shè)置。它們將需要在測(cè)量之前進(jìn)行校準(zhǔn)以獲得可靠的測(cè)量。應(yīng)變儀典型地被膠合到待測(cè)量的物體。然而，膠通常隨時(shí)間不穩(wěn)定，并且從而將存在對(duì)重新校準(zhǔn)的需要以隨時(shí)間獲得可靠的測(cè)量。

3、在一些現(xiàn)有技術(shù)的解決方案中，張力替代地借助于測(cè)量螺母來(lái)確定，該測(cè)量螺母被附接到物體，例如通過(guò)擰到諸如螺桿的帶螺紋的物體上。從測(cè)量螺母上的測(cè)量得出物體中的張力。

4、專(zhuān)利文件us2006/0225511a1公開(kāi)一種用于測(cè)量螺栓/螺母連接中的預(yù)加應(yīng)力的裝置。該裝置包括螺絲螺母，該螺絲螺母設(shè)有用于感測(cè)預(yù)加應(yīng)力的傳感器裝置。該螺母具有標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，并且螺母本身構(gòu)成傳感器本體，因?yàn)樵诼菽傅耐庵鼙砻嬷小C(jī)加工有至少一個(gè)凹部，在該凹部中放置有傳感器，該傳感器適用于感測(cè)螺母中的機(jī)械應(yīng)力，并且適用于提供表示應(yīng)力的信號(hào)，以傳輸?shù)酵獠坑涗浹b置。然而，通過(guò)為螺母提供機(jī)加工的凹部，螺母本身被弱化，這以負(fù)面的方式影響其機(jī)械性能。

5、當(dāng)測(cè)量物體的張力時(shí)，期望盡可能準(zhǔn)確地測(cè)量。此外，期望測(cè)量應(yīng)容易且快速地執(zhí)行。還期望在物體正位于其預(yù)期位置(例如，在構(gòu)造中，即不在測(cè)試臺(tái)中)的情況下執(zhí)行測(cè)量應(yīng)該是可能的。

6、另外，期望測(cè)量螺母的載荷承受能力和壽命特性不會(huì)受到所提供的弱化、例如像us2006/0225511a1中公開(kāi)的凹部的負(fù)面影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本公開(kāi)的目的是克服或改善現(xiàn)有技術(shù)的至少一個(gè)缺點(diǎn)，或提供有用的替代方案。

2、上述目的可以通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求的主題來(lái)實(shí)現(xiàn)。在從屬權(quán)利要求中、以下描述中和附圖中闡述了本發(fā)明的變型。

3、從而，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種確定測(cè)量螺母的尺寸改變的方法，其中測(cè)量螺母包括接觸部和非接觸部，接觸部適用于附接到物體，例如螺栓或螺桿，接觸部和非接觸部相對(duì)于彼此同軸但軸向偏移地定位。

4、該方法包括：

5、-將接觸部的至少一部分附接到物體，非接觸部不與物體直接接觸，

6、-將物體暴露于外部載荷，由此造成測(cè)量螺母的接觸部的尺寸改變，以及

7、-通過(guò)在非接觸部處的測(cè)量來(lái)確定測(cè)量螺母的尺寸改變。

8、測(cè)量螺母的尺寸改變由測(cè)量螺母所暴露于的張力造成，該張力又是施加到物體的外部載荷的結(jié)果。換句話(huà)說(shuō)：當(dāng)物體暴露于外部載荷時(shí)，外部載荷在物體中引起張力，并且從而還經(jīng)由與物體直接接觸的接觸部在測(cè)量螺母中引起張力。因此，外部載荷將造成接觸部以及還有非接觸部的尺寸改變。通過(guò)在測(cè)量螺母的非接觸部處而不是在測(cè)量螺母的接觸部處進(jìn)行測(cè)量，非接觸部可被用于放大接觸部的尺寸改變。實(shí)驗(yàn)已經(jīng)表明，高達(dá)10-25倍的放大是可能的。因此，與在測(cè)量螺母與物體完全接觸的情況下(如在us2006/0225511a1的裝置中)或在物體本身處測(cè)量的現(xiàn)有技術(shù)解決方案相比，可以以更高的準(zhǔn)確性測(cè)量測(cè)量螺母的尺寸改變，并且從而間接地測(cè)量物體的張力。

9、如本文中描述在非接觸部處測(cè)量的測(cè)量螺母的張緊狀態(tài)可以與未張緊狀態(tài)的測(cè)量或在已知張力的狀態(tài)下的測(cè)量進(jìn)行比較，以便建立尺寸改變。這在下面進(jìn)一步描述。

10、物體典型地是機(jī)械部件，例如螺栓或螺桿或任何其它機(jī)械部件，其可能暴露于張力。物體可以包括外螺紋部。機(jī)械部件可以形成緊固裝置的一部分。此外，可能期望張力來(lái)確定承載載荷的結(jié)構(gòu)。從而，物體可以是另一個(gè)較大實(shí)體(例如設(shè)備、機(jī)器或車(chē)輛)的一部分。

11、施加到物體的外部載荷可以是拉力、按壓力、壓力、剪切力、扭轉(zhuǎn)力、彎曲力、重力、由溫度差造成的力或這樣的力的任何組合。已知這樣的力在物體中引起張力，這可以用本文中描述的確定測(cè)量螺母的尺寸改變的方法、用測(cè)量螺母以及用測(cè)量系統(tǒng)來(lái)確定。

12、測(cè)量螺母的接觸部適用于附接到物體。因此，接觸部可以是帶螺紋的，例如設(shè)有圍繞內(nèi)孔的內(nèi)螺紋。在那種情況下，接觸部的內(nèi)螺紋典型地旨在被附接到待測(cè)量的物體的對(duì)應(yīng)的外螺紋?？商娲鼗蜃鳛檠a(bǔ)充，接觸部可以借助于任何其它方式附接到物體，例如通過(guò)焊接、壓配合、一個(gè)或多個(gè)夾具、一個(gè)或多個(gè)夾子、粘合劑或其組合。當(dāng)接觸部被附接到物體時(shí)，即例如經(jīng)由螺紋與物體直接接觸時(shí)，非接觸部保持與物體沒(méi)有任何直接接觸。然而，非接觸部經(jīng)由接觸部與物體間接接觸。因此，非接觸部可以獨(dú)立于物體改變其尺寸。非接觸部可以例如從物體軸向偏移。

13、可以在非接觸部的頂表面處執(zhí)行測(cè)量。該表面的至少一部分面向測(cè)量螺母的軸向方向。當(dāng)圍繞測(cè)量螺母的空間有限使得會(huì)難以接近一個(gè)或多個(gè)側(cè)表面時(shí)，頂表面處的測(cè)量可能是有益的。如果在頂表面處測(cè)量，則單次測(cè)量可能是足夠的，測(cè)量?jī)?yōu)選地在測(cè)量螺母的長(zhǎng)度軸線(xiàn)處或圍繞測(cè)量螺母的長(zhǎng)度軸線(xiàn)執(zhí)行。術(shù)語(yǔ)頂表面是指定位在非接觸表面的頂部處的表面。取決于測(cè)量螺母如何附接到物體，頂表面可以面向任何方向，例如向下。

14、當(dāng)測(cè)量螺母是包括被包括在測(cè)量螺母的非接觸部中的封蓋部的封蓋螺母時(shí)，頂表面處的測(cè)量可能是有利的。在那種情況下，測(cè)量典型地在封蓋部的頂表面處執(zhí)行，優(yōu)選地在測(cè)量螺母的長(zhǎng)度軸線(xiàn)處或圍繞測(cè)量螺母的長(zhǎng)度軸線(xiàn)執(zhí)行。如果被封蓋，則測(cè)量螺母優(yōu)選地定位成使得非接觸部從物體軸向偏移。

15、作為在頂表面處測(cè)量的替代或補(bǔ)充，可以在非接觸部的至少一個(gè)側(cè)表面處(例如在兩個(gè)或三個(gè)側(cè)表面處)執(zhí)行測(cè)量。當(dāng)圍繞測(cè)量螺母的頂表面的空間有限不可接近時(shí)，在至少一個(gè)側(cè)表面處的測(cè)量可能是有益的。

16、可以在測(cè)量螺母的每個(gè)側(cè)表面處執(zhí)行測(cè)量。如果不在每個(gè)側(cè)表面處進(jìn)行測(cè)量，則典型地有益的是選擇待測(cè)量的側(cè)表面，使得它們彼此不相鄰并且使得它們圍繞測(cè)量螺母的周邊均勻地分布。典型的螺母包括六個(gè)側(cè)表面，并且典型的測(cè)量螺母也是如此。因此，可以例如在所有六個(gè)側(cè)表面處、在間隔開(kāi)120度的三個(gè)側(cè)表面處或在間隔開(kāi)180度的兩個(gè)相對(duì)的側(cè)表面處執(zhí)行測(cè)量。如果在側(cè)表面處測(cè)量，則在多于一個(gè)側(cè)表面處測(cè)量以便捕獲測(cè)量螺母的可能不對(duì)稱(chēng)的尺寸改變可能是有益的。

17、測(cè)量螺母的接觸部可以包括帶螺紋的第一部分和帶螺紋的第二部分，非接觸部定位在接觸部的帶螺紋的第一部分與帶螺紋的第二部分之間，其中在接觸部的帶螺紋的第一部分與帶螺紋的第二部分之間的非接觸部處執(zhí)行測(cè)量。優(yōu)選地，在接觸部的帶螺紋的第一部分與帶螺紋的第二部分之間的中間執(zhí)行測(cè)量。當(dāng)物體是桿(例如螺桿)時(shí)，使用該方法的這種方式是有益的，其中測(cè)量螺母的側(cè)部從桿的側(cè)面可接近。在這種情況下，當(dāng)桿暴露于外部載荷時(shí)，測(cè)量螺母將跟隨桿的軸向移動(dòng)。

18、該方法可以包括將測(cè)量螺母附接到物體，使得非接觸部的軸向長(zhǎng)度在接觸部的與物體直接接觸的部分的軸向長(zhǎng)度的25％-3000％的范圍內(nèi)，例如50％-1000％或50％-500％或50％-250％或75％-125％。

19、典型地，測(cè)量螺母的接觸部的整個(gè)軸向長(zhǎng)度與物體直接接觸。通過(guò)對(duì)于每次測(cè)量使相同的軸向長(zhǎng)度直接接觸，可以確定測(cè)量螺母以對(duì)應(yīng)的方式附接用于每次測(cè)量，從而使得有可能比較在測(cè)量螺母的不同張緊狀態(tài)下進(jìn)行的測(cè)量。

20、測(cè)量可以在設(shè)置在非接觸部中的測(cè)量凹部中執(zhí)行，優(yōu)選地，測(cè)量在設(shè)置在非接觸部的頂表面和/或至少一個(gè)側(cè)表面處的測(cè)量凹部中執(zhí)行。測(cè)量凹部可以被設(shè)置在非接觸部的多個(gè)側(cè)表面處，例如在非接觸部的兩個(gè)、三個(gè)或所有側(cè)表面處。測(cè)量凹部可以被設(shè)置在非接觸部的每個(gè)側(cè)表面處。測(cè)量凹部可以典型地具有圓形橫截面。測(cè)量凹部的深度優(yōu)選地適應(yīng)于測(cè)量螺母的尺寸。典型地，深度為至少1mm，優(yōu)選地至少4mm，但可出現(xiàn)高達(dá)20mm的深度。測(cè)量凹部可被利用以保護(hù)圖案，如下文更詳細(xì)描述的。

21、作為在執(zhí)行測(cè)量時(shí)使用測(cè)量凹部的替代或補(bǔ)充，可以在設(shè)置在非接觸部中的貫穿的測(cè)量孔中執(zhí)行測(cè)量。優(yōu)選地，測(cè)量孔被設(shè)置在非接觸部的頂表面處和/或至少一個(gè)側(cè)表面處。測(cè)量孔可以典型地具有圓形橫截面。

22、測(cè)量凹部和/或測(cè)量孔將削弱非接觸部的機(jī)械強(qiáng)度，這有助于在非接觸部處測(cè)量時(shí)放大測(cè)量螺母的尺寸改變。另外，測(cè)量凹部和/或測(cè)量孔可以為傳感器單元提供合適的對(duì)接部位。由此，對(duì)于每次測(cè)量可容易地以類(lèi)似的方式并且以高準(zhǔn)確性進(jìn)行對(duì)接。

23、尺寸改變可以借助于傳感器單元來(lái)確定，該傳感器單元包括來(lái)自以下的組的傳感器：應(yīng)變儀、電容性傳感器、電容量傳感器、熱導(dǎo)率傳感器、壓阻傳感器、壓電容性傳感器、基于光電二極管的傳感器、超聲波傳感器、壓力傳感器、有機(jī)薄膜晶體管傳感器、光學(xué)傳感器、3d掃描儀、標(biāo)尺、卡鉗、微米儀、測(cè)隙規(guī)或包括這些傳感器中的至少一個(gè)的組合傳感器。傳感器可以是通常用于指紋檢測(cè)、例如在智能電話(huà)中的類(lèi)型。傳感器可以是陣列傳感器，其可以包括本文提到的多個(gè)傳感器。傳感器單元形成測(cè)量系統(tǒng)的一部分。傳感器單元典型地被有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)地連接到分析單元。傳感器單元還可以包括處理器和/或用于存儲(chǔ)所測(cè)量的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器。傳感器單元可以進(jìn)一步包括指示燈和/或顯示器。

24、傳感器單元可以適于與測(cè)量螺母對(duì)接。特別地，傳感器單元可以適于與本文中公開(kāi)的測(cè)量凹部和/或測(cè)量孔對(duì)接。因此，傳感器單元可以具有足夠的尺寸和形狀以整齊地貼合在測(cè)量凹部或測(cè)量孔內(nèi)。

25、測(cè)量可以借助于包括在非接觸部中或包括在物體中的圖案來(lái)執(zhí)行。圖案可以包括圓、直線(xiàn)或點(diǎn)圖案。圖案可以定位在測(cè)量螺母的測(cè)量凹部中。在那種情況下，測(cè)量凹部將有助于保護(hù)圖案免受無(wú)意損壞。

26、圖案可以定位在非接觸部或物體的表面上。圖案也可以例如通過(guò)保護(hù)性表面涂層(例如涂漆)或保護(hù)性覆蓋物而受到保護(hù)。無(wú)論如何，圖案從非接觸部或物體的外側(cè)可確定。因此，傳感器單元例如能夠通過(guò)保護(hù)性涂層或覆蓋物確定圖案，該保護(hù)性涂層或覆蓋物例如可以是不導(dǎo)電的和/或不導(dǎo)熱的。從而，保護(hù)性涂層或覆蓋物被選擇為與傳感器單元一起適當(dāng)?shù)仄鹱饔谩?/p>

27、圖案可以是宏觀(guān)的，使得其對(duì)肉眼可見(jiàn)。典型地，圖案可以具有至少0.01mm、優(yōu)選地至少0.1mm、更優(yōu)選地至少1mm的最大延伸范圍，該最大延伸范圍在圖案或圖案的投影(如果不平坦)延伸的平面中確定。如果圖案包括圓，則最大延伸范圍是直徑，其可以在3-10mm或4-8mm的范圍內(nèi)。

28、圖案可以是固有的或設(shè)置在測(cè)量螺母的非接觸部的表面的至少一部分上或設(shè)置在物體上。

29、在沒(méi)有任何額外處理或施加的情況下，在非接觸部上存在固有圖案，例如自然表面結(jié)構(gòu)或作為該部件的制造的結(jié)果而一體地形成在非接觸部的至少一部分上或物體上的圖案。

30、如果提供，則可以為了執(zhí)行測(cè)量的目的而提供圖案。提供圖案可以包括將一個(gè)或多個(gè)圖案施加到非接觸部或物體。圖案可以例如通過(guò)印刷、激光凹版印刷、機(jī)械凹版印刷、蝕刻、鉆孔、銑削、車(chē)削、濺射或放電加工施加到非接觸部或物體。圖案可以是施加的表面結(jié)構(gòu)，類(lèi)似于滾花。作為替代，圖案可以被設(shè)置在永久或非永久地附接到非接觸部或物體的單獨(dú)膜上，例如作為塑料或金屬膜上的印刷圖案，其被膠合到非接觸部或物體或者借助于至少一個(gè)機(jī)械緊固件附接。

31、圖案可以被提供用于確定張力之外的另一主要目的，但是無(wú)論如何，該圖案可以有用于確定張力。這種圖案的示例是qr碼、條形碼或印刷圖案，例如文本或數(shù)字。這種圖案可以通過(guò)本文提到的任何方法施加到非接觸部或物體。

32、提供用于確定張力之外的另一個(gè)主要目的的圖案的另一個(gè)示例是當(dāng)物體設(shè)有外螺紋時(shí)，該外螺紋由與測(cè)量螺母的非接觸部的測(cè)量孔對(duì)接的傳感器單元可檢測(cè)。

33、圖案可以包括多個(gè)圖案元素。圖案可以是規(guī)則的或不規(guī)則的。規(guī)則圖案是重復(fù)的，即圖案重復(fù)圖案元素。示例會(huì)是包括多個(gè)點(diǎn)的圖案，即，點(diǎn)是重復(fù)圖案元素，其間具有可預(yù)選的距離。圖案可以包括各種不同的圖案元素。術(shù)語(yǔ)規(guī)則是指當(dāng)圖案處于未張緊狀態(tài)時(shí)，對(duì)應(yīng)于非接觸部處于未張緊狀態(tài)。圖案元素可以具有預(yù)定義的深度和/或預(yù)定義的高度，例如圖案元素是凹痕或突起。

34、圖案可以包括一個(gè)或多個(gè)凹槽。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)使用圓形凹槽是有益的。如果在頂表面處測(cè)量，則凹槽可以圍繞長(zhǎng)度軸線(xiàn)居中?？梢允褂枚鄠€(gè)同心圓形凹槽。

35、圖案可以被表示為不同的材料特性，例如圖案元素是具有不同導(dǎo)電特性的區(qū)。在那種情況下，圖案可以包括由絕緣材料填充的凹痕，而圖案的其余部分是導(dǎo)電的，即導(dǎo)電材料的“?！敝械慕^緣“島”，反之亦然。

36、圖案可被用于獲得用于確定測(cè)量螺母的尺寸改變的參考。然后可通過(guò)確定測(cè)量螺母的未張緊狀態(tài)下的圖案元素之間的距離來(lái)進(jìn)行參考。參考也可以在測(cè)量螺母的張緊狀態(tài)下確定，其中已知大小和已知施加方向的力已經(jīng)被施加到測(cè)量螺母。

37、圖案可以包括代碼，該代碼對(duì)于圖案所定位的測(cè)量螺母可以是唯一的，從而為測(cè)量螺母提供唯一的標(biāo)識(shí)。代碼可以借助于加密密鑰可讀取，例如，作為算法在包括在測(cè)量系統(tǒng)中的分析單元中提供，該測(cè)量系統(tǒng)還包括測(cè)量螺母和傳感器單元。如果知道測(cè)量螺母的標(biāo)識(shí)，則例如關(guān)于張力特性的測(cè)量螺母的進(jìn)一步信息可以經(jīng)由標(biāo)識(shí)鏈接到該特定的測(cè)量螺母。進(jìn)一步的信息可以被存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，例如被存儲(chǔ)在云中。

38、圖案可以形成為在測(cè)量螺母的未張緊狀態(tài)下圖案元素之間具有已知距離，該距離可以被利用為數(shù)據(jù)分析的參考。然后，不必要為了確定尺寸改變的目的而存儲(chǔ)參考數(shù)據(jù)。然而，參考數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)可能無(wú)論如何都是感興趣的，因?yàn)槠淇赡茱@示測(cè)量螺母隨時(shí)間的差異。

39、作為替代或補(bǔ)充，由傳感器單元確定的圖案本身可以被用作參考以通過(guò)使用以下事實(shí)來(lái)確定圖案元素之間的距離：引起的張力主要在某個(gè)方向上起作用，并且因此主要在第一方向上影響圖案元素之間的距離，并且在第二方向(例如，垂直于第一方向)上保持圖案元素之間的距離或多或少不受影響，或者通過(guò)分析圖案元素之間的關(guān)系。

40、還作為替代或補(bǔ)充，參考信息可以被包括在圖案本身中，例如作為包括在圖案中的信息點(diǎn)，例如具有關(guān)于當(dāng)處于未張緊或張緊狀態(tài)時(shí)的圖案元素的位置或圖案元素之間的距離的信息，其中已知大小和已知施加方向的力已經(jīng)被施加到測(cè)量螺母的至少一部分。作為替代或補(bǔ)充，圖案可以包括關(guān)于該非接觸部的張力特性的信息，即關(guān)于非接觸部對(duì)多個(gè)張力的反應(yīng)的信息。

41、圖案可以定位在本文中描述的一個(gè)或多個(gè)測(cè)量凹部中。由此，與沒(méi)有任何測(cè)量凹部的非接觸部相比，降低了無(wú)意地?fù)p壞圖案的風(fēng)險(xiǎn)。

42、該方法可以包括：

43、-通過(guò)陣列傳感器(例如圖像采集裝置)確定圖案，

44、-使用圖像分析從圖案推導(dǎo)出尺寸信息。

45、陣列傳感器典型地是二維的。然后可以使用圖像分析來(lái)確定物體是否經(jīng)受高載荷或甚至過(guò)高的載荷，例如扭轉(zhuǎn)?？梢赃M(jìn)一步確定載荷是中心的還是偏心的。

46、測(cè)量螺母的非接觸部可以包括至少部分地在測(cè)量螺母的軸向方向上延伸的至少一個(gè)狹槽，優(yōu)選地1-10個(gè)狹槽，更優(yōu)選地2-6個(gè)狹槽，最優(yōu)選地3-5個(gè)狹槽，該至少一個(gè)狹槽被用于增加由接觸部引起的非接觸部的尺寸改變。因此，當(dāng)測(cè)量時(shí)，狹槽(多個(gè)狹槽)可用于放大測(cè)量螺母的接觸部中發(fā)生的尺寸改變，由此提高測(cè)量的準(zhǔn)確性。

47、該方法可以進(jìn)一步包括：

48、-在測(cè)量螺母的已知張力的狀態(tài)下在非接觸部處進(jìn)行參考測(cè)量，以及

49、-當(dāng)確定測(cè)量螺母的尺寸改變時(shí)使用參考測(cè)量。

50、測(cè)量螺母的已知張力的狀態(tài)優(yōu)選為未張緊狀態(tài)。該測(cè)量可以由測(cè)量螺母的制造商執(zhí)行。參考測(cè)量?jī)H必須被執(zhí)行一次。然后，其可以例如經(jīng)由如本文中描述的圖案與特定測(cè)量螺母的唯一標(biāo)識(shí)相關(guān)聯(lián)。因此，測(cè)量螺母可以設(shè)有標(biāo)識(shí)符，例如所施加的數(shù)字、條形碼或qr碼。

51、作為替代或補(bǔ)充，參考測(cè)量可以在測(cè)量螺母的已知張力的狀態(tài)不同于未張緊狀態(tài)下執(zhí)行，在未張緊狀態(tài)下，已知大小和已知施加方向的力已經(jīng)被施加到測(cè)量螺母。

52、在一些實(shí)際測(cè)量情形中，幾何形狀不是理想的，例如由于測(cè)量螺母相對(duì)于測(cè)量螺母附接到的物體(例如螺栓)的未對(duì)準(zhǔn)。例如，測(cè)量螺母和物體可以具有非平行軸線(xiàn)或非平行表面。這可能是由于表面上的污垢和/或涂料。其它原因可能是在測(cè)量螺母或物體的制造和/或安裝期間發(fā)生的誤差。對(duì)于螺栓接頭應(yīng)用，這種未對(duì)準(zhǔn)有時(shí)被稱(chēng)為接頭面成角度。作為后果，物體和測(cè)量螺母將被不對(duì)稱(chēng)地加載，從而產(chǎn)生大的局部張力。該問(wèn)題最終可能對(duì)物體和/或?qū)y(cè)量螺母有害，因?yàn)榇蟮木植繌埩赡芤载?fù)面的方式影響疲勞強(qiáng)度。

53、因此，如果感興趣的是確定可能的未對(duì)準(zhǔn)或接頭面成角度，則該方法可以進(jìn)一步包括：

54、-確定測(cè)量螺母的所確定的尺寸改變的不對(duì)稱(chēng)改變的程度。

55、這可以例如通過(guò)數(shù)學(xué)曲線(xiàn)擬合方法(例如最小二乘法、矩量法或最大似然法)中使用的計(jì)算來(lái)執(zhí)行。

56、相對(duì)于理想測(cè)量來(lái)考慮不對(duì)稱(chēng)改變的程度，例如，假設(shè)表面是平行的和/或軸線(xiàn)對(duì)準(zhǔn)。由此，當(dāng)測(cè)量情形的張緊狀態(tài)的測(cè)量結(jié)果具有與未張緊狀態(tài)的測(cè)量結(jié)果大致上相同的總體形狀但是比例略小時(shí)，獲得了低程度的不對(duì)稱(chēng)改變。理想地，張緊狀態(tài)的測(cè)量結(jié)果具有與未張緊狀態(tài)的測(cè)量結(jié)果相同的總體形狀，但是比例略小。然而，如果張緊狀態(tài)的測(cè)量結(jié)果具有另一個(gè)總體形狀，例如偏斜，則其被稱(chēng)為不對(duì)稱(chēng)的改變。兩個(gè)測(cè)量結(jié)果之間的差異可以用數(shù)學(xué)曲線(xiàn)擬合方法(例如最小二乘法、矩量法或最大似然法)來(lái)確定。還可以與已知張力狀態(tài)的已知測(cè)量結(jié)果或與圖案的已知標(biāo)稱(chēng)尺寸進(jìn)行比較。

57、如果不對(duì)稱(chēng)改變的程度高，則這是物體未正確安裝的標(biāo)志。這可以通過(guò)為可接受的不對(duì)稱(chēng)改變的程度設(shè)置閾值水平而用于該方法中。如果所確定的不對(duì)稱(chēng)改變的程度超過(guò)閾值水平，則可以通過(guò)測(cè)量系統(tǒng)(例如，通過(guò)包括在測(cè)量系統(tǒng)中的警告系統(tǒng))警告進(jìn)行例如螺栓接頭應(yīng)用的操作者未對(duì)準(zhǔn)。然后，操作者可以松開(kāi)物體，例如螺栓，并在重新緊固物體之前進(jìn)行一些調(diào)節(jié)，例如調(diào)節(jié)墊圈。

58、在那種情況下，該方法可以進(jìn)一步包括：

59、-將所確定的不對(duì)稱(chēng)改變的程度與可預(yù)選的閾值水平進(jìn)行比較，

60、以及可選步驟：

61、-當(dāng)所確定的不對(duì)稱(chēng)改變的程度超過(guò)可預(yù)選的閾值水平時(shí)，發(fā)送警告，例如聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)和/或觸覺(jué)警告。

62、根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種測(cè)量螺母，其包括接觸部和非接觸部，接觸部適用于附接到物體，例如螺栓或螺桿。接觸部和非接觸部相對(duì)于彼此同軸但軸向偏移地定位。測(cè)量螺母在非接觸部處設(shè)有測(cè)量區(qū)，該測(cè)量區(qū)適用于確定附接到物體的測(cè)量螺母的尺寸改變。

63、根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量螺母可以在執(zhí)行本文中公開(kāi)的方法時(shí)使用。然后在測(cè)量螺母的測(cè)量區(qū)處執(zhí)行該方法中提到的測(cè)量。因此，本文中描述的針對(duì)該方法的細(xì)節(jié)也可適用于測(cè)量螺母。此外，本文中關(guān)于該方法描述的優(yōu)點(diǎn)對(duì)于測(cè)量螺母也是有效的，反之亦然。

64、當(dāng)接觸部被附接到物體時(shí)，即與物體直接接觸時(shí)，非接觸部保持與物體沒(méi)有任何直接接觸。因此，非接觸部可以獨(dú)立于物體改變其尺寸。非接觸部可以例如從物體軸向偏移。如上所述，測(cè)量螺母的接觸部可以是帶螺紋的。在那種情況下，其適用于附接到物體的帶螺紋的部分。

65、測(cè)量區(qū)可以定位在非接觸部的頂表面處。作為替代或補(bǔ)充，測(cè)量區(qū)可以定位在非接觸部的至少一個(gè)側(cè)表面處，例如在兩個(gè)或三個(gè)側(cè)表面處。結(jié)合上述方法描述了不同定位的細(xì)節(jié)和優(yōu)點(diǎn)。

66、測(cè)量螺母的接觸部可以包括帶螺紋的第一部分和帶螺紋的第二部分，非接觸部定位在接觸部的帶螺紋的第一部分與帶螺紋的第二部分之間。因此，測(cè)量區(qū)定位在接觸部的帶螺紋的第一部分與帶螺紋的第二部分之間。優(yōu)選地，測(cè)量區(qū)定位在接觸部的帶螺紋的第一部分與帶螺紋的第二部分之間的中間。帶螺紋的第一部分和帶螺紋的第二部分經(jīng)由非接觸部彼此連接。當(dāng)物體是桿時(shí)，這可能是有益的，對(duì)于桿，側(cè)部容易地從桿的側(cè)面可接近。在這種情況下，當(dāng)桿暴露于外部載荷時(shí)，測(cè)量螺母將跟隨桿的軸向移動(dòng)，移動(dòng)可以被測(cè)量為測(cè)量區(qū)處的尺寸改變。

67、非接觸部可以包括跨越在帶螺紋的第一部分與帶螺紋的第二部分之間的至少一個(gè)桿，例如兩個(gè)或三個(gè)桿?？梢赃M(jìn)一步存在包括在非接觸部中的至少一個(gè)側(cè)部，例如具有相應(yīng)的側(cè)表面的兩個(gè)或三個(gè)側(cè)部。該至少一個(gè)側(cè)部可以例如在中間被本文中描述的種類(lèi)的狹槽分開(kāi)。測(cè)量區(qū)可以定位在側(cè)部中，例如使得其被狹槽分開(kāi)。

68、可替代地，測(cè)量螺母的非接觸部可以包括第一部分和第二部分，可以是帶螺紋的接觸部定位在測(cè)量螺母的非接觸部的第一部分與第二部分之間。在那種情況下，可以在非接觸部的第一部分或第二部分中的任一個(gè)或兩個(gè)部分處執(zhí)行測(cè)量。

69、根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量螺母的非接觸部可以是不帶螺紋的，因?yàn)槠洳恢荚谂c物體直接接觸。然而，在一些實(shí)施例中，在測(cè)量螺母的制造期間更容易為接觸部和非接觸部?jī)烧呔峁┞菁y，盡管不旨在使用非接觸部的螺紋。

70、非接觸部可以包括在軸向方向上延伸的至少一個(gè)狹槽，優(yōu)選地1-10個(gè)狹槽，更優(yōu)選地2-6個(gè)狹槽，最優(yōu)選地3-5個(gè)狹槽。狹槽(多個(gè)狹槽)可被用于放大測(cè)量螺母的接觸部中發(fā)生的尺寸改變，由此提高測(cè)量的準(zhǔn)確性。

71、該至少一個(gè)狹槽可以在軸向方向上延伸非接觸部的軸向長(zhǎng)度的至少40％，優(yōu)選地至少60％，更優(yōu)選地至少80％，最優(yōu)選地至少95％。其可以在非接觸部的整個(gè)長(zhǎng)度之上延伸。

72、該至少一個(gè)狹槽可以在徑向方向上延伸非接觸部的徑向延伸范圍的至少80％，優(yōu)選地至少90％，更優(yōu)選地至少95％，最優(yōu)選地100％。因此，非接觸部可以被狹槽劃分成子部分。如果非接觸部包括中央中空的孔，則狹槽的徑向延伸范圍被測(cè)量為壁厚度。

73、該至少一個(gè)狹槽典型地具有開(kāi)口端?？商娲?，兩端可以均是開(kāi)口的或兩端可以均是封閉的。狹槽的合適寬度取決于測(cè)量螺母的尺寸，但是典型地在1-5mm的范圍內(nèi)。

74、非接觸部可以具有在10-100mm的范圍內(nèi)的軸向長(zhǎng)度。非接觸部可以具有在接觸部的軸向長(zhǎng)度的25％-3000％的范圍內(nèi)、例如50％-1000％或50％-500％或50％-250％或75％-125％的范圍內(nèi)的軸向長(zhǎng)度。

75、測(cè)量區(qū)可以包括測(cè)量凹部和/或貫穿的測(cè)量孔。關(guān)于測(cè)量凹部和/或貫穿的測(cè)量孔的細(xì)節(jié)和優(yōu)點(diǎn)，請(qǐng)參見(jiàn)第一方面的描述。

76、測(cè)量區(qū)可以包括圖案，該圖案是固有的或施加的，例如凹槽。圖案可以包括圓、直線(xiàn)或點(diǎn)圖案。圖案可以定位在測(cè)量凹部中。關(guān)于圖案的進(jìn)一步細(xì)節(jié)和優(yōu)點(diǎn)，請(qǐng)參見(jiàn)該方法的描述。

77、測(cè)量螺母可以設(shè)有唯一標(biāo)識(shí)符，其為測(cè)量螺母提供唯一標(biāo)識(shí)。關(guān)于唯一標(biāo)識(shí)的進(jìn)一步細(xì)節(jié)和優(yōu)點(diǎn)，請(qǐng)參見(jiàn)該方法的描述。

78、根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種測(cè)量系統(tǒng)，其包括：如本文中描述的測(cè)量螺母；傳感器單元，其適于與測(cè)量螺母對(duì)接以通過(guò)在測(cè)量區(qū)處或借助于測(cè)量區(qū)的測(cè)量來(lái)確定測(cè)量螺母的非接觸部的尺寸改變；以及分析單元，其適于由所確定的非接觸部的尺寸改變來(lái)確定測(cè)量螺母的尺寸改變。傳感器單元和分析單元可以被組合成單個(gè)單元。

79、根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量系統(tǒng)可以在執(zhí)行本文中公開(kāi)的方法時(shí)使用。因此，本文中針對(duì)該方法描述的細(xì)節(jié)也可適用于測(cè)量系統(tǒng)。此外，本文中關(guān)于該方法描述的優(yōu)點(diǎn)對(duì)于測(cè)量系統(tǒng)也是有效的，反之亦然。

80、傳感器單元可以包括來(lái)自以下的組的傳感器：應(yīng)變儀、電容性傳感器、電容量傳感器、熱導(dǎo)率傳感器、壓阻傳感器、壓電容性傳感器、基于光電二極管的傳感器、超聲波傳感器、壓力傳感器、有機(jī)薄膜晶體管傳感器、光學(xué)傳感器、3d掃描儀、標(biāo)尺、卡鉗、微米儀、測(cè)隙規(guī)或包括這些傳感器中的至少一個(gè)的組合傳感器。傳感器可以是通常用于指紋檢測(cè)、例如在智能電話(huà)中的類(lèi)型。傳感器可以是陣列傳感器，其可以包括本文提到的多個(gè)傳感器。由于非接觸部放大測(cè)量螺母的尺寸改變，對(duì)于傳感器的要求可以比現(xiàn)有技術(shù)測(cè)量系統(tǒng)中的低?？商娲兀叽绺淖兊姆糯罂杀挥糜谔岣邷y(cè)量的準(zhǔn)確性。

81、傳感器單元可以包括陣列傳感器，例如圖像采集裝置，并且其中分析單元適用于圖像分析。陣列傳感器典型地是二維的。然后可以使用圖像分析來(lái)確定物體是否經(jīng)受高扭轉(zhuǎn)或甚至過(guò)高的扭轉(zhuǎn)?？梢源_定載荷是中心的還是偏心的。

82、在測(cè)量螺母包括貫穿的測(cè)量孔的測(cè)量系統(tǒng)中，傳感器單元可以適于與貫穿的測(cè)量孔對(duì)接。因此，傳感器單元可以具有足夠的尺寸和形狀以整齊地貼合在測(cè)量孔內(nèi)。這適合于以便使用定位在物體處的圖案進(jìn)行測(cè)量。

83、測(cè)量系統(tǒng)的分析單元可以適于確定測(cè)量螺母的所確定的尺寸改變的不對(duì)稱(chēng)改變的程度。這可以例如通過(guò)數(shù)學(xué)曲線(xiàn)擬合方法(例如，最小二乘法、矩量法或最大似然法)中使用的計(jì)算來(lái)執(zhí)行。

84、測(cè)量系統(tǒng)的分析單元可以適于將不對(duì)稱(chēng)改變的程度與可預(yù)選的閾值水平進(jìn)行比較。

85、測(cè)量系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括警告系統(tǒng)，該警告系統(tǒng)適于發(fā)送警告，例如聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)和/或觸覺(jué)警告。在不對(duì)稱(chēng)改變的程度超過(guò)可預(yù)選的閾值水平的情況下，警告是問(wèn)題。

86、如果不對(duì)稱(chēng)改變的程度高，則這是物體未正確安裝的標(biāo)志。因此，如果所確定的不對(duì)稱(chēng)改變的程度超過(guò)閾值水平，則可以通過(guò)測(cè)量系統(tǒng)(例如，通過(guò)包括在測(cè)量系統(tǒng)中的警告系統(tǒng))警告進(jìn)行螺栓接頭應(yīng)用的操作者未對(duì)準(zhǔn)。然后，操作者可以松開(kāi)物體并在重新緊固物體之前進(jìn)行一些調(diào)節(jié)，例如調(diào)節(jié)墊圈。