在海上风电、山地风电等复杂环境中,螺栓就像是风机塔架的“筋骨”,支撑着上百吨的重量,承受着风、浪与振动的长期考验。
一颗螺栓的松动,可能带来整机的安全隐患,甚至引发数十万元的维修成本。
但现实是——这些关键螺栓往往被包裹在厚重的结构中,难以检测、难以及时发现问题。
而如今,一种被称为“无源无线垫片式压力传感器”的新型技术,正在悄然改变这一切。
它让每一颗螺栓都有了“感知能力”,像装上了一位随时在线的“黑科技保镖”。

(风电螺栓的“黑科技保镖”:无源无线垫片式压力传感器 图源:摄图网)
风电螺栓:隐秘却关键的安全薄弱点
风电机组中存在上万颗螺栓,从叶轮、主轴、轮毂到塔筒法兰,每一个连接点都承担着高强度的载荷。
由于风电机组通常安装在偏远地区,长期暴露于盐雾、温差与震动环境中,螺栓会出现微松动、蠕变或应力衰减。
传统检测方法,如扭矩检测、超声波法、或人工巡检,往往存在三大问题:
检测周期长、效率低:每次停机检测意味着巨大的经济损失。
隐蔽部位难监测:部分螺栓位于密闭结构中,无法直接测量。
长期状态无法跟踪:只能发现问题,却难以实时预警。
这些问题,使得风电螺栓的“健康管理”长期停留在“被动应对”的阶段。
“无源无线垫片”:让螺栓自己报告健康状况
无源无线垫片式压力传感器的出现,让螺栓监测迎来质的飞跃。
它巧妙地将传感器结构嵌入垫片中,不改变原有的紧固结构,也无需供电或布线。
传感原理基于谐振频率漂移:
垫片内部是一个精密的LC谐振电路,受到螺栓轴向应力变化时,谐振频率会随之偏移。
通过无线方式(例如射频或近场耦合)读取谐振信号,就能精准反映螺栓的受力状态。
这意味着:
不需电池,无需担心供电与维护;
无需接线,适合安装在旋转、密封或高压环境中;
可远程读取,便于巡检人员快速扫描检测;
长期稳定,能够伴随螺栓服役全周期运行。
真正实现了“拧上即智能”“紧固即监测”。
风电应用场景:从塔筒到叶片,全链路守护
在风电行业,无源无线垫片式压力传感器的应用正在快速落地。
塔筒法兰连接监测:对塔段间连接螺栓进行长期应力监控,防止因螺栓松动导致结构偏移。
叶片根部螺栓:监测风载变化下的螺栓受力波动,为叶片疲劳分析提供数据支撑。
轮毂与主轴连接:实时掌握核心传动部位的紧固力,提前预警松动风险。
通过无线读取器定期扫描,或搭配自动化读数系统,可实现风机螺栓全生命周期的健康管理。
对于运维人员来说,这意味着从“定期巡检”转向“预测性维护”,
极大地降低停机损失与安全风险。
产业意义:让“黑科技”成为风电安全的标配
风电机组的运维成本中,螺栓检测与维修占比并不高,但其带来的风险却是“高杠杆”的。
一次塔筒法兰松动可能导致停机数月;
一次叶根螺栓脱落,可能造成上百万元损失。
而无源无线垫片式压力传感器以低成本、高可靠性、零维护的优势,
恰恰切中了这一关键环节的“痛点”。
更重要的是,这一技术正在推动风电行业的数字化转型:
每一颗螺栓都成为数据节点,构成设备“健康画像”的重要数据源。
未来,结合风机控制系统与云平台,可实现基于数据驱动的运维决策,
让风电机组真正走向“自感知、自诊断、自维护”的智能时代。

(风电螺栓的“黑科技保镖”:无源无线垫片式压力传感器 图源:摄图网)
从外观上看,无源无线垫片式压力传感器只是一个薄薄的金属垫片;
但它的出现,正在悄然重塑风电行业的安全管理方式。
这不仅是一个传感器,更是一种理念的转变:
从“人找问题”到“设备自述健康”;
从“事后修复”到“事前预警”。
在未来的风电场中,当每一颗螺栓都能“开口说话”,风机的安全与效益,将被这位“黑科技保镖”守护得更加牢靠。


