专利名称：本安携带型钢丝绳探伤装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种钢丝绳探伤装置，具体的说是ー种本安携帯型钢丝绳探伤装置。
技术背景钢丝绳作为起重、运输、提升及承载设备中十分重要的关键构件，被广泛应用于煤炭、冶金、建筑、水利、旅游、港口码头、交通运输等国民经济各个部门。钢丝绳的使用与各个行业重大装备和重要设施的安全运行密切相关。为了保证钢丝绳的安全运行，各国的科学家就一直在钢丝绳的无损探伤方面进行着不懈的探索和研究。为了确保钢丝绳的使用安全，用绳单位只能采用简单的人工检测或定期换绳的方式。人工检测，只能有限的观测钢丝绳的表面损伤，而对钢丝绳内部的断丝、磨损、锈蚀尤其是疲劳等重大断绳隐患，则根本无法察觉；定期换绳的方式，不仅造成毎年至少1/3以上钢丝绳的巨大浪费，加大了生产成本，而且，这种方式并不能确保钢丝绳的使用安全。目前，在世界范围内，通常将磁探伤技术和非磁探伤技术分列为钢丝绳无损探伤技术的两个分支。非磁探伤技术一般是在特定的技术条件下采用的。由于涉及的探伤媒介形成条件苛刻，技术复杂，设备费用和使用费用很高，所以只在学术成就方面受到ー时的推崇，之后并未真正获得实际应用，至今还处于实验室研究阶段。磁探伤技术最具有代表性的是上世纪初发明的感应线圈技术和上一世纪中期发明的霍尔元件技术(简称强磁探伤)，以及后来美国人将霍尔元件和感应线圈组合起来使用的技木。这几种磁探伤技术均是在对钢丝绳某一点实施强磁激励的状态下完成探測的。强磁场激励下磁场过饱和的钢丝绳处在ー个非常复杂的磁场环境之中，这些磁场既包括钢丝绳本身及其损伤的磁场，还包括有地磁场、电磁场等等，我们把钢丝绳中所有损伤的磁场信息称为“信号”，而其他磁场信息我们则称之为探测过程中的“噪声”。在探測中，受绳花、绳抖动、速度和外部磁场变化的影响，探測过程伴随大量“股波”噪声和“野点”(也就是局部异常信号)出现。因此，对钢丝绳探伤设备最基本、最重要的要求就是在各种干扰之下灵敏地、准确无误地识别钢丝绳损伤的信号，排除各种噪声干扰，从而获得钢丝绳损伤的真实信息，并在此基础上对这些信息进行分析处理，形成对钢丝绳损伤的判断。而感应线圈和霍尔元件技术在此方面有先天性的致命缺陷。感应线圈和霍尔元件的传感器的灵敏度很低一是无法灵敏地捕捉到相对微弱的损伤信号；ニ是无法消除各种外界“噪声”干扰；三是探测结果极不稳定。正是这些原因，造成这两种探伤仪器目前都难以获得真实的钢丝绳损伤信息，而基于这些信息基础上的分析和判断，以及由此得出的结论也就难以令人信服。
实用新型内容本实用新型的目的是为解决上述技术问题的不足，提供一种本安携帯型钢丝绳探伤装置，測量精度高，便于携带使用，安全性能较好。[0006]本实用新型为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是本安携帯型钢丝绳探伤装置，主要由钢丝绳探測体、本安电源和手持仪表组成，钢丝绳探測体中传感器将接收的磁信号转化为电信号输入至手持仪表内处理并显示，所述的钢丝绳探測体主要由探測体下壳、探測体上壳、磁化単元和探伤传感器单元构成，探測体下壳和探測体上壳通过铰链连接，探測体下壳和探測体上壳内均设有磁化単元和探伤传感器単元，并由探測体下壳和探測体上壳围成一个钢丝绳通过的检测通道，在钢丝绳探測体上还设有行程编码单元和耐磨轮系单元。[0007]所述的探測体上壳上设有把手。所述的手持仪表内设有信号处理电路和电源管理模块，本安电源通过电源管理模块统ー为信号处理电路供电，所述的信号处理电路由信号调理模块、ADC模块、CPU、显不模块和DAC功能模块组成,传感器输出的电信号经信号调理模块输入至ADC模块,输出后进入CPU处理并经过显示模块显示，CPU的输出端经过DAC功能模块输入传感器。还设有存储模块，存储模块通过数据传输线与CPU连接。本实用新型的有益效果是其一、本实用新型采用探测体结构体积小、重量轻，便于携带使用。其ニ、本实用新型装置的磁化単元和探伤传感器単元位于一体，可以一次性的完成探測；由于采用仪表部分和探測部分分开操作，对钢丝绳探测的时候探测人员可以远离钢丝绳，保证检测人员安全。其三、由于本传感器的灵敏度是霍尔元件组的5万倍，不需要放大等中间处理环节，再加上本探测设备的高品质模块的保真作用，所以，降低了产生噪声、干扰信号的几率，增强了信号的准确性、降低误差率的同时使检测的重复率提高。其四、手持仪表内设有存储模块，可通过USB数据线可将手持仪表里的数据传送到装有处理软件的计算机上。计算机经过专用的处理软件对数据进行处理，并经过显示器实时显示相应的损伤曲线、报表，更直观的分析出干死生损伤原因和更容易损伤部位。
图I为本实用新型的结构示意图。图2为钢丝绳探测体的结构示意图。图3为手持仪表中信号处理电路的原理框图。图中标记1、钢丝绳探測体，2、钢丝绳，3、本安电源，4、手持仪表，5、通讯线缆，6、电源线，101、探測体下売，102、探測体上売，103、磁化単元，104、探伤传感器単元，105、铰链，106、行程编码单元，107、耐磨轮系単元，108、把手。
具体实施方式
如图所示，本安携帯型钢丝绳探伤装置，主要由钢丝绳探測体I、本安电源3和手持仪表4组成，钢丝绳探測体I中传感器将接收的磁信号转化为电信号，后通过通讯线缆5输入至手持仪表4内处理并显示，手持仪表4通过电源线6和本安电源3连在一起，该装置中的手持仪表内设有存储模块，可通过USB数据线可将手持仪表里的数据传送到装有处理软件的计算机上。计算机经过专用的处理软件对数据进行处理，并经过显示器实时显示相应的损伤曲线、报表，更直观的分析出钢丝绳损伤原因和更容易损伤部位。所述的钢丝绳探測体I主要由探測体下壳101、探測体上壳102、磁化単元103和探伤传感器単元104构成，在探測体下壳101和探測体上壳102内均设有安装磁化単元103和探伤传感器単元104的空间，磁化単元和探伤传感器単元通过强カ胶与探測体上下内壳粘在一起，探測体下壳101和探測体上壳102通过铰链105连接，方便开合，并由探測体下壳101和探測体上壳102围成ー个钢丝绳通过的检测通道，在钢丝绳探測体I上还设有行程编码单元106和耐磨轮系単元107，其中行程编码单元106设置ー轮式结构上，该结构配合耐磨轮系単元107用于卡住钢丝绳2，方便被检测钢丝绳通过钢丝绳探测体I的检测通道。 本实用新型，其中磁化単元103用永磁性材料按主体外壳直线等距排布，自适应能力強，坚固耐用；探伤传感器単元104是基于电磁变量补偿检测理论，根据钢丝绳断丝、磨损、锈蚀、疲劳等各种损伤引起的剩磁信号的差异，经过磁场矢量合成，利用电磁变量反馈补偿传感器提取各种损伤信号。所述的探測体上壳102上均设有把手108，更方便携帯使用。所述的手持仪表内设有信号处理电路和电源管理模块，本安电源通过电源管理模块统ー为信号处理电路供电，所述的信号处理电路由信号调理模块、ADC模块、CPU、显不模块、按键模块和DAC功能模块组成，传感器输出的电信号经信号调理模块输入至ADC模块，输出后进入CPU处理并经过显示模块显示，CPU的输出端与DAC功能模块的输入端相连，DAC功能模块的输出信号输入至传感器，还设有存储模块，存储模块通过数据传输线与CPU连接。举例说明CPU可采用STR710FZ2T6，外部晶振16Mhz。A/D转换采用高分辨率12位A/D转换芯片MAX1228，选用内部2. 5V參考基准电压，转换时间为6微秒，转换速率300kbps，高速A/D转换有效克服了检测信号的失真。32位单片机预处理系统把探測到的信号进行调制，经A/D转换芯片转变为数字量，单片机对数据分析将结果显示在仪表显示屏上，而后手持仪表中的存储数据输入至带有处理软件PC或笔记本电脑，读取数据处理単元中存储的钢丝绳损伤数据，对探測数据进行分析、实时显示、存储和打印检测报告。可以根据损伤数据画出损伤曲线，并可以实时查看历史损伤数据表和历史损伤曲线，根据探测数据得出探伤结论。本文中所描述的本安为本领域技术人员所熟知的本质安全型，是ー种专供煤矿井下使用的防爆电器设备的分类，防爆电器分为隔爆型、增安型、本质安全型等种类，本质安全型电器设备的特征是其全部电路均为本质安全电路，即在正常工作或规定的故障状态下产生的电火花和热效应均不能点燃规定的爆炸性混合物的电路。
权利要求1.本安携带型钢丝绳探伤装置，其特征在于主要由钢丝绳探测体(I)、本安电源(3)和手持仪表(4)组成，钢丝绳探测体(I)中传感器将接收的磁信号转化为电信号输入至手持仪表(4)内处理并显示，所述的钢丝绳探测体(I)主要由探测体下壳(101)、探测体上壳(102)、磁化单元(103)和探伤传感器单元(104)构成，探测体下壳(101)和探测体上壳(102)通过铰链(105)连接，探测体下壳(101)和探测体上壳(102)内均设有磁化单元(103)和探伤传感器单元(104)，并由探测体下壳(101)和探测体上壳(102)围成一个钢丝绳通过的检测通道，在钢丝绳探测体(I)上还设有行程编码单元(106)和耐磨轮系单元(107)。
2.根据权利要求I所述的本安携带型钢丝绳探伤装置，其特征在于所述的探测体上壳(102)上设有把手(108)。
3.根据权利要求I所述的本安携带型钢丝绳探伤装置，其特征在于所述的手持仪表内设有信号处理电路和电源管理模块，本安电源(3)通过电源管理模块统一为信号处理电路供电，所述的信号处理电路由信号调理模块、ADC模块、CPU、显示模块和DAC功能模块组成，传感器输出的电信号经信号调理模块输入至ADC模块，输出后进入CPU处理并经过显示 模块显示，CPU的输出端经过DAC功能模块输入传感器。
4.根据权利要求3所述的本安携带型钢丝绳探伤装置，其特征在于还设有存储模块，存储模块通过数据传输线与CPU连接。
专利摘要本安携带型钢丝绳探伤装置，主要由钢丝绳探测体、本安电源和手持仪表组成，钢丝绳探测体中传感器将接收的磁信号转化为电信号输入至手持仪表内处理并显示，所述的钢丝绳探测体主要由探测体下壳、探测体上壳、磁化单元和探伤传感器单元构成，探测体下壳和探测体上壳通过铰链连接，探测体下壳和探测体上壳内均设有磁化单元和探伤传感器单元，并由探测体下壳和探测体上壳围成一个钢丝绳通过的检测通道，在钢丝绳探测体上还设有行程编码单元和耐磨轮系单元。通过对钢丝绳内、外部断丝、磨损、锈蚀、疲劳等各种损伤的定量探测，准确解析被探测钢丝绳各种损伤的等级，科学、有效地评估被探测钢丝绳的安全状态。
文档编号G01N27/83GK202372474SQ20112052402
公开日2012年8月8日 申请日期2011年12月15日 优先权日2011年12月15日
发明者刘峰, 华翔宇, 左洪亮, 杨晓序, 窦伯莉 申请人:洛阳泰斯特探伤技术有限公司