螺栓的预紧力,是指所有的螺栓都需要拧紧,使连接在承受工作载荷之前,预先受到作用力。预紧能提高螺栓连接的可靠性,防松能力和螺栓的抗疲劳程度,增强连接的紧密性和刚性。但过高的预紧力,如果控制不当或偶然过载会导致连接失效。通常化工装置和工业设备上的螺栓螺钉一般都有很多个,比如某型号发射装置中单台使用螺栓210个,所以螺栓在拧紧过程中可能造成对应螺栓的松动,这样会带来不良后果。所以螺栓预紧力的平衡检测是十分重要的。本课题就是针对紧固件螺栓平衡检测设计一个微机控制系统,并采用多传感器的数据融合技术和误差分析方法对螺栓预紧力分析来确定如何平衡相应螺栓的伸长量,从而控制石油化工装置、工艺管道设备的密封性和工业生产中的安全性。论文的主要研究任务包括如下几个方面:(1)根据螺栓预紧力的原理,分析确定了检测预紧力的主要性能参数,对各种方案进行详细比较,制定螺栓紧固件联接平衡检测系统的总体设计方案,并对各功能模块进行简要的规划。(2)依照总体方案,设计出基于C8051F064的螺栓预紧平衡检测的主控制系统,详细说明各个主要电路模块的实现。(3)介绍多传感器的数据融合技术以及该技术在系统中的应用。(4)对整个系统进行调试,进行质量检测的可靠性分析(MSA)。(5)对系统进行ANSYS建模分析和基于Matlab的Kalman滤波仿真。