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龙图腾网获悉航天精工股份有限公司申请的专利一种基于超声波的内螺纹外套螺母及其预紧力测量方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120159848B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-05发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510639045.1，技术领域涉及：F16B37/00；该发明授权一种基于超声波的内螺纹外套螺母及其预紧力测量方法是由杨保建;李文生;许彦伟;夏斌宏;王川;谷起仿;周创华;张雪伟;陈震峰;贾海峰;田泽;马映璇;李宁;范静婷;李国超设计研发完成，并于2025-05-19向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于超声波的内螺纹外套螺母及其预紧力测量方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种基于超声波的内螺纹外套螺母及其预紧力测量方法，由基于超声波的内螺纹外套螺母实现，基于超声波的内螺纹外套螺母包括外套螺母基体，所述外套螺母基体上方为六方端面，六方端面上方采用磁控溅射方法制备传感器，传感器与紧固件同寿命周期，传感器包括电极层、绝缘层和压电层，电极层底部安装绝缘层，绝缘层底部安装压电层，外套螺母基体的内部设有螺纹端，传感器上方可拆卸安装探头。本发明有益效果：本发明可实现外套螺母服役过程中预紧力的原位直接监量，目前本发明已完成交付和应用，测量精度±5%以内，以此发明为例可推广内螺纹紧固件传感器的设计及制备，实现紧固连接系统预紧力状态监测，提高系统连接可靠性。

本发明授权一种基于超声波的内螺纹外套螺母及其预紧力测量方法在权利要求书中公布了：1.一种基于超声波的内螺纹外套螺母的预紧力测量方法，由一种基于超声波的内螺纹外套螺母实现，其特征在于： 基于超声波的内螺纹外套螺母，包括外套螺母基体，所述外套螺母基体为环状结构，外套螺母基体上方为六方端面1，六方端面1上方采用磁控溅射方法制备传感器2，传感器2与紧固件同寿命周期，传感器2包括电极层3、绝缘层4和压电层5，电极层3底部安装绝缘层4，绝缘层4底部安装压电层5，外套螺母基体的内部设有螺纹端7，外套螺母基体的壁厚定义为外套螺母壁厚6，传感器2上方可拆卸安装探头9，外套绝缘层4上方安装绝缘环8； 所述螺纹端7为薄壁结构，单边壁厚不大于4mm； 所述六方端面1宽度大于6mm； 所述电极层3尺寸应不大于外套螺母壁厚6尺寸； 所述传感器2总厚度＜50μm； 方法包括以下步骤： 探头9产生电信号； 激励压电层5将电信号转化为超声波信号10； 超声波信号10延外套螺母基体由传感器2端面传播至另一端面，由反射超声波信号11至探头9接收，超声波信号10形成闭环回路； 根据标定的温度因子—载荷因子—超声波时间—力值函数关系计算外套螺母内部应力，实现加载后外套螺母预紧力值的测量； 温度因子—载荷因子—超声波时间—力值函数关系计算： 外套螺母在无载荷条件下，温度的变化会导致外套螺母材料热胀冷缩，引起外套螺母在轴向长度的变化，传感器激发的超声波在外套螺母内传播时间相应发生变化；通过试验建立外套螺母温度—超声波飞行时间的函数关系，函数中与温度相关的比例因子即为温度因子； 计算公式：（公式1） 式中：为无载荷0℃时，超声波飞行时间，即标定参考声时；为外套螺母对应温度值下，超声波飞行时间；TEMP为外套螺母所装配的工装温度；为温度因子； 外套螺母通过使用电子式万能试验机进行拉伸试验，同时测量超声波在外套螺母内飞行时间，建立外套螺母所受载荷，在试验温度条件下的超声波飞行时间差的函数关系，函数中与载荷相关的比例因子即为载荷因子； 计算公式：（公式2） （公式3） 式中：F为电子式万能试验机拉伸载荷；为载荷因子；为温度修正后超声波飞行时间差值；为螺栓无载荷条件下的声时测量值；为螺栓在载荷条件下的声时测量值。

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