专利名称：铁磁性缆索金属截面积损失检测方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明属于无损检测技术，涉及一种铁磁性缆索金属截面积损失检测方法及其装置，用于对钢丝绳、斜拉索等铁磁性缆索磨损、腐蚀状态的检测。
背景技术：
铁磁性缆索包括钢丝绳、桥梁缆索、游乐设施拉索等，作为一种关键承载部件，广泛应用于煤矿、冶金、建筑、交通、旅游等行业，在使用过程中，由于缆索与传动部件接触会产生磨损，或者由于外界环境因素引起缆索腐蚀，上述两种情况都会引起缆索金属截面积减少，从而降低缆索的有效承载截面积，对设备的安全运营产生危害。因此，必须采取有效方法对缆索截面积损失进行检测，保证设备安全运营。目前，对于缆索金属截面积损失检测的方法，主要有磁通方法、磁桥路检测方法， 磁通方法是采用直流或永久磁铁方式将缆索磁化到饱和，当缆索中由于磨损、腐蚀引起其金属截面积发生变化，则磁路状态会发生变化，若通过绕制线圈直接测量缆索中磁通量，则称为主磁通法，若在回路中测量磁通量，则称为回磁通法(杨叔子，康宜华.钢丝绳断丝定量检测原理与技术.北京国防工业出版社，19%)。磁桥路方法则是通过在整个磁回路外部构建磁桥路进行测量(武新军，康宜华，谢月云.三峡升船机钢丝绳断丝与磨损检测原理及实现.高技术通讯.1998，5，44-47)。在上述检测方法中，磁通检测方法由于磁源外置， 即永久磁铁或直流线圈产生的磁场并未直接作用在被测缆索上，而是通过一定的磁路设计将磁通导入到缆索中，由于漏磁通的存在，必然会造成磁能损失，为满足检测方法的磁化要求，必然要提高磁化能量，从而使整个磁化系统体积增大，重量增加，并且在主磁通检测方法中，由于只能采用线圈方式感应磁场变化，从而受检测速度影响较大；磁桥路方法由于采用多个磁路之间相互整合，为达到磁路的线性工作点，整个磁路的调整复杂。
发明内容
本发明的目的在于针对上述检测方法的不足，提供一种铁磁性缆索金属截面积损失检测方法，该方法简易有效，易于实现；本发明还提供了实现该方法的装置，该装置具有体积小、重量轻的特点。本发明提供的一种铁磁性缆索金属截面积损失检测方法，包括下述步骤第1步在被测缆索上选择一段已知金属截面积为&的初始区域，将与直流电源连接的电缆缠绕其上作为直流磁化线圈；第2步沿缆索圆周方向布置一个或多个衔铁组，每个衔铁组由两个对称的“「”型衔铁块组成，每个衔铁组均横跨磁化线圈；第3步在每个衔铁组的两个对称布置的“「”型衔铁块间预留的空隙处布置一个磁敏元件或者在衔铁组端部与缆索间的间隙处布置一个磁敏元件；第4步将直流电通入磁化线圈时，获取磁敏元件的输出电压信号U0 ；第5步将一已知截面积为&，材料特性与被测缆索相同、长度大于衔铁长度的标样钢丝放入磁化线圈内，放入时使标样钢丝轴线平行被测缆索轴线，标样钢丝和被测缆索都被磁化，放入钢丝后得到磁敏元件的输出电压信号Ua ；第6步根据下式计算得到检测系数
权利要求
1. 一种铁磁性缆索金属截面积损失检测方法，其特征在于，该方法包括下述步骤 第1步在被测缆索上选择一段已知金属截面积为&的初始区域，将与直流电源连接的电缆缠绕其上作为直流磁化线圈；第2步沿缆索圆周方向布置一个或多个衔铁组，每个衔铁组由两个对称的“「”型衔铁块组成，每个衔铁组均横跨磁化线圈；第3步在每个衔铁组的两个对称布置的“「”型衔铁块间预留的空隙处布置一个磁敏元件或者在衔铁组端部与缆索间的间隙处布置一个磁敏元件；第4步将直流电通入磁化线圈时，获取磁敏元件的输出电压信号U0 ； 第5步将一已知截面积为&，材料特性与被测缆索相同、长度大于衔铁长度的标样钢丝放入磁化线圈内，放入时使标样钢丝轴线平行被测缆索轴线，标样钢丝和被测缆索都被磁化，放入钢丝后得到磁敏元件的输出电压信号Ua ； 第6步根据下式计算得到检测系数
2. 一种实现权利要求1所述方法的装置，其特征在于，该装置包括磁敏元件、磁化线圈、数据处理器以及一个或多个衔铁组，每个衔铁组由两个对称的“「”型衔铁块组成；使用时，每个衔铁组均横跨磁化线圈，磁敏元件与衔铁组数量相同，放置在每个衔铁组的两个 “「”型衔铁块间预留的空隙处或者在衔铁组端部与缆索间的间隙处；磁化线圈由与直流电源连接的电缆绕制在被测缆索上构成；数据处理器与磁敏元件相连，对磁敏元件的输出值进行处理后得到所需的结果。
全文摘要
本发明公开了一种铁磁性缆索金属截面积损失检测方法及其装置。其方法是将与直流电源连接的电缆绕制在被测缆索上作为直流磁化线圈，沿缆索圆周方向布置衔铁组和磁敏元件；开通直流电源，缆索将被直流线圈磁化，并与衔铁组形成磁回路，放置在该磁回路中的磁敏元件能测量回路中磁感应强度值，并以电压的形式输出；通过比较插入标准试样前后的磁敏元件输出的电压变化，获取测量系数，从而实现缆索金属截面积损失的检测。该装置包括磁敏元件、磁化线圈、数据处理器以及一个或多个衔铁组，衔铁组由两个对称的“┌”型衔铁块组成。本发明采用磁源内置方式，磁化线圈产生的磁场直接作用在被测缆索上，从而使得检测方法所需的磁系统体积小，重量轻，调节方便。
文档编号G01N27/82GK102269734SQ20111011185
公开日2011年12月7日 申请日期2011年4月29日 优先权日2011年4月29日
发明者康宜华, 武新军, 王博, 袁建明, 贲安然 申请人:华中科技大学