便携式钢丝绳在线检测仪研究.pdf

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1、2012正仪表技术与传感器2012第3期InstrumentTechniqueandSensorNO．3便携式钢丝绳在线检测仪研究钟小勇，张小红(江西理工大学理学院，江西赣州341000)摘要：钢丝绳无损检测目的是保证钢丝绳的安全运行，并在这个前提下减少因盲目更换而产生的浪费。针对目前钢丝绳检测难以实现实时在线检测、细小钢丝绳易漏检，现场走绳速度变化影响检测结果等缺陷，采用漏磁法及数字信号处理器DSP设计了实时在线钢丝绳检测系统。详细阐述了系统的检测原理、硬件结构以及软件设计方案。实际应用表明：该检测

2、系统准确可靠，智能化程度高，安装操作简便，同时能适应走绳速度不均匀等环境较为恶劣的现场使用。关键词：钢丝绳；缺陷检测；霍尔传感器；便携式中图分类号：TP274文献标识码：A文章编号：1002—1841(2012)03—0024—03ResearchofPortableDetectionSystemforSteelWireRopeZHONGXiao—yong，ZHANGXiao—hong(SchoolofScience，JiangxiUniversityofScienceandTechnology，Ga

3、nzhou341000，China)Abstract：Nondestructivetestingofwireropesistoensurethesafeoperationofwireropesandtoreducethewastecomingfromtheprematurediscardofwireropes．Aimedattheshortcomingsofsteelwireropedetection，includingnonreal—timeandnonon-line，mis—detectionof

4、tinysteelwirerope，anddetectionresultisinfluencedbythechangeofropemovingspeed，anewreal—timeandon-linewireropedetectionsystemwasdesignedbytestingleakagemagneticfieldandusingDSP．Thedetectionprinciple，hardwarestructureandsoftwaredesignofthesystemwereintrodu

5、cedindetail．Theactualapplicationshowsthatthesystemiseas—y-to—use，reliableandhighresolution．Itissuitableforthebadenvironmentsofsteelwireropemovinginuniformspeed．Keywords：steelwirerope；defectdetection；Hallsensor；portable0引言磁铁钢丝绳作为承载构件，由于它具有强度高、弹性好、承载能磁体力强

6、等优点，在煤炭、冶金、交通运输、港口、旅游索道、建筑、电梯等领域有广泛的应用。钢丝绳在使用过程中由于磨损、腐蚀、冲击等原因不可避免地会发生损伤⋯，导致承载能力下降，而其完好程度直接关系到人身及设备安全。现有的检测仪操作复杂，对使用者的要求很高，大多不能实现在线检测。目前图1检测的基本原理普遍使用的检测方法依然是人工手摸目测和定期更换。人工中永磁体、磁铁及被检钢丝绳段自身组成的励磁回路将钢丝绳检测劳动强度大、可靠性差。据统计，使用中的钢丝绳大约局部磁化，通过选择合适的励磁源强度及相关参数，使钢丝绳10％

7、强度损耗超过15％，其中2％以上强度损耗越过30％，而局部磁化至饱和状态。如果被检查钢丝绳段表面和内部出现约70％被强制定期更换的钢丝绳却仅有很小甚至没有损耗。缺陷时，缺陷处的磁导率远比钢丝绳的磁导率小，造成钢丝绳由此可见，钢丝绳检测及其安全性评估急需而又较为薄弱。局部磁导率的降低。由于磁力线的连续性，在缺陷处磁力线必研制的便携式钢丝绳在线检测仪，由霍尔传感器及基于数然发生扭曲向外泄露，缺陷附近将产生扩散漏磁场I4。用聚字信号处理器DSP的信号处理系统两部分组成。检测仪能在磁环沿钢丝绳轴向收集这一漏磁

8、场，并将其引导至检测通道线记录钢丝绳上缺陷的位置、断丝根数，检测到断丝或锈蚀等中，然后利用检测元件将漏磁信号转化为电信号。缺陷时能实时发出声音报警。可取代传统的以人工为主的检1．1聚磁环结构测手段，从而提高钢丝绳检测的准确性，确保钢丝绳的使用安聚磁环结构如图2所示。聚磁环采用高导磁工业纯铁，聚全。磁环由两部分组成，为对称结构，呈圆环形且一端有一个凸台。1检测的基本原理使用时聚磁环包围于钢丝绳周围，沿钢丝绳轴向顺序放置，每该系统采用的检测原理为电磁检测原理