基于铁损磁测方法评估螺栓轴向力中测量变异性的实验研究

《IEEE Open Journal of Instrumentation and Measurement》：Measurement Variability in Iron-Loss-Based Magnetic Bolt Axial Force Evaluation

　　摘要：基于铁损的磁测方法在螺栓轴向力评估方面具有前景，但其实际可靠性可能受到探头安装方式和试样依赖差异所引起的测量变异性限制。本文通过一系列实验评估了这种变异性，涉及探头持握条件、探头重新连接、测量面差异以及试样间变异。实验结果表明，探头固定可将铁损相关指数的标准差从0.490 W降低至0.059 W，而探头重复重新连接导致的标准差为0.199 W。面间变异性仍不容忽视，螺栓头侧标准差为0.305 W，螺母侧标准差为0.363 W。在全紧和零轴向力条件下，螺栓头侧和螺母侧的组间均值差分别为0.211 W和0.342 W。这些差异与观测到的测量变异性量级相当，表明即使在所考察的两种极端条件下，轴向力依赖响应也可能被面间及试样间变异所掩盖。这些结果为以变异为导向、进一步提高基于铁损的螺栓轴向力测量的实际可靠性提供了依据，尤其体现在进一步降低与探头安装、测量面及试样差异相关的变异性方面。