基于漏磁原理的钢丝绳无损检测技术研究.pdf

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1、20J4仪表技术与传感器20l4第5期InstrumentTechniqueandSensorNo．5基于漏磁原理的钢丝绳无损检测技术研究华晋伟。，王兵，邵帅，林森。(1．辽河油田公司资产装备部，辽宁盘锦124010；2．辽宁省产品质量监督检验院，辽宁沈阳110032；3．沈阳工业大学信息中心，辽宁沈阳l10870)摘要：文中介绍了通过测量漏通量来检测钢丝绳局部缺陷的原理和方法，采用小波变换和神经网络来分析和处理钢丝绳中断丝处所产生的信号，利用小波变换的方法来获得信号特征值，利用神经网络建立模型，实现了断丝的定量识别，提高了检测准确度和灵敏度。关键词：无

2、损检测；钢丝绳；断丝；漏磁中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1002—1841(2014)05—0038—03ResearchofExaminingSteelWirewithNoDamagingMethodHUAJin．wei，WANGbing。SHA0Shuai，LinSen(1．DeptartmentofProperty&Equipment，PetroChinaLiaoheOilfieldCompany，Panjin124010，China；2．LiaoningProvinceProductQualitySuper~onInspectio

3、nInstitute，Shenyang110032，China；3．InformationCenter，ShenyangUniversityofTechnology，Shenyang110870，China)Abstract：Thispaperdescribestheprinciplesandmethodsofdetectinglocalizedflawsinwireropesbymeasuringleakageflux．WavelettransformationandueurMnetworkareusedtoanalyzeandprocessthesi

4、gnalsfromthebrokenwiresinasteelropeinordertoimprovetheaccuracyandsensitivityofcontroldevice．Inthemeantime，itintroducesdetailedlythemethodofusingwavelettransformationtogainsignaleigenvalueandusingneuralnetworktoestablishthemodelofdiscerningquantificationallybrokenwires．Keywords：no

5、n—destructivetesting；steelrope；brokenwires；magneticfluxleakage0引言Y()钢丝绳作为提升、运输和承受设备的重量的关键部件，被广泛应用于多种技术领域。针对牵引和起重行业经常使用钢丝绳无损检测技术进行研究，设计开发了一种断丝检测装置。研究了利用电磁激励在线监测钢丝绳实时运行状态和缺陷信号的特性，通过实验室的钢缆疲劳实验平台，对论文的结果进(Lg)行了验证，对钢缆的断丝检测系统进行了反复的校正，调试和实验。文中根据foster模型分析了基于漏磁通量的钢缆断丝检测系统，利用定向霍尔传感器测量了钢缆表面

6、的磁场。采用小波分析理论研究_r断丝信号的预处理方法，详细的分析了断丝处(、)，(＼南十Y)，㈩的信号特性，推导¨r断丝处信号特性的算法。根据BP神经网络，提出断丝处信号的图像识别方法。通过这个方法，可以=()(南)㈤先利用神经网络形成良好的网络结构，然后利用网络来进行钢式中：Hs为气隙中的磁场强度；为气隙的宽度。缆检测，并测量，识别，自动诊断钢缆的缺陷，达到智能化的要如果：0，漏磁通的值为：求。(：0)：—HgLs—(3)1无损检测原理1．1foster模型Eh~(3)可知，漏磁通的值与Y成反比，与和的乘积foster模型如图1所示，是漏磁检测的理论模

7、型，气隙中的成正比。因此，如果保持恒定，漏磁通的值会随着气隙的增磁场强度日均匀分布如图l所示，磁场强度与到气隙的距离大而增大。成反比。气隙中的漏磁通可以表示为：由式(3)可知，以下的等式可表示为：收稿日期：2013—09—10收修改稿日期：2014—02—25(警)=㈩第5期华晋伟等：基于漏磁原理的钢丝绳无损检测技术研究39在这种情况下，漏磁通传感器的灵敏度与Y成反比。‘n(9)1．2磁检测原理-(n)：(一2n)q(k)磁检测的原理是基于铁磁物质的磁导率是空气的100倍如果=hk-以上。用永磁体来磁化钢缆时，由于钢缆缺陷处的磁阻会增．2,,且G=g，矩

8、阵日和G满足关系式日=(．)和G=(G础)，式(1O)表示为：大，所以一部分磁通