专利名称：钢丝绳的检查装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种钢丝绳的检查装置，该钢丝绳例如在升降机和起重机等中使用，并且通过捻合钢丝的束而构成。
背景技术：
一直以来，此类钢丝绳通过捻合多根细钢丝(单丝)的束而构成，因捻合钢丝的束而使钢丝彼此接触，因此钢丝绳形成为不仅单丝的轴向力对悬架负载有所贡献、单丝之间的摩擦对悬架负载也有所贡献的结构。一般来说，在各单丝上施加的力根据绳的结构与捻合方法而不同，根据目的而存在多种绳。并且，钢丝绳因疲劳、磨损而导致构成部分的钢丝依次断裂。由于该钢丝的断裂数随着时间而增加，因此必须定期地进行检查并测量钢丝的断裂数，并对是否能够安全地使用钢丝绳进行评价。因此，近年来提出有一种装置的方案，该装置利用使用电磁探伤法的探伤装置(钢丝绳测试装置)而定量地检测钢丝绳中的钢丝的断裂数。作为上述众所周知的技术，举出有“钢丝绳的损伤检测器”(参照专利文献I)，该钢丝绳的损伤检测器使用例如一组永磁铁在长度方向对钢丝绳进行磁化，并将用于检测从钢丝的断裂部泄漏的磁通的探测器线圈配置于磁铁之间，由此检查钢丝的断裂。顺便说一下，如果钢丝的断裂数超过规定的值，则判断为钢丝绳到达使用寿命而进行更换，由于在钢丝绳的更换作业过程中不能使用升降机，因此优选钢丝绳的更换频率低。由于钢丝绳的钢丝断裂是因为疲劳、磨损的原因，因此在向绳施加的负载变小而折曲少的情况下，到达使用寿命为止的时间变长，更换次数变少。并且，众所周知在如+、-的扭结(kink)等那样钢丝绳的形状发生显著变化的情况下，钢丝绳的寿命变短。这被认为是因为向各钢丝施加的力与设计当初的假想值不同而应力集中于特定的钢丝。由于钢丝绳的扭结在钢丝绳被严重扭转的情况下也可能产生，因此当对纳入使用现场的钢丝绳进行开包时，以不在钢丝绳产生扭转的方式小心作业。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开平7-198684号公报发明要解决的问题上述专利文献I的技术对定量地测量钢丝绳中的钢丝的断裂数是有效的，但存在难以应用于已装配的钢丝绳的扭转的定量的评价的问题。一般来说，由于钢丝绳捻合有多根股线，因此在钢丝绳扭转的情况下股线捻合角发生变化。然而，由于股线捻合角的变化小、并且在钢丝绳的表面堆积有钢丝绳所包含的油、灰尘，因此难以通过在外观上的测量来测量股线捻合角。并且，钢丝绳的扭转也由绳距(rope pitch)表示，在以解开捻合的方式扭转钢丝绳的情况下，绳距延伸而变长，在以紧固捻合的方式扭转钢丝绳的情况下，绳距收缩而变短，因此绳距也根据钢丝绳的扭转而发生变化。由此，钢丝绳的扭转能够通过测量绳距而检测，但在意欲利用外观上的测量来测量绳距的情况下，也因钢丝绳表面的油、灰尘而难以测量。当利用专利文献I所示的损伤检测器来对钢丝绳进行磁化时，从钢丝绳泄漏出磁通。当在磁性体中通过磁通时，磁性体的形状发生变化等，因磁通的通过路径上的磁阻变化而改变路径，由此产生漏磁通。在专利文献I所应用的电磁探伤法对钢丝绳进行磁化并检测来自断裂部的漏磁通，但这是检测缘于因钢丝的断裂而导致断裂部的磁阻比周围部分高的漏磁通。并且，当观察钢丝绳的长度方向时，由于钢丝本身、捻合钢丝而构成的股线不与钢丝绳的长度方向平行地延伸，因此在钢丝绳的表面产生凹凸。上述凹凸成为扰乱磁通通过的主要原因，凹凸部分的磁阻比周围部分高。由此，由于从上述部分也产生漏磁通，因此如果检测该漏磁通则了解股线的凹凸，因此能够检测绳距。然而，在专利文献I的技术那样的利用漏磁通来检测钢丝绳的扭转的情况下，当产生测量器(损伤检测器)与钢丝绳之间的相对运动时，测量结果混乱，并且绳距还根据钢丝绳的张力而发生变化，因此为了进行高精度的检测而需要考虑上述影响，因此被认为难以在实际中进行应用。
发明内容
本发明是为了解决上述问题点而形成的，其技术性课题在于提供一种钢丝绳的检查装置，该钢丝绳的检查装置充分地考虑钢丝绳与检查装置之间的相对运动、钢丝绳的张力所导致的绳距的改变的影响，从而能够高精度地检测已装配的钢丝绳的扭转量。为了解决上述技术性课题，本发明的第一方式是一种钢丝绳的检查装置，其具备:磁化单元，其在长度方向上对捻合多根钢丝的束而构成的钢丝绳进行磁化；以及磁检测单元，其以靠近钢丝绳的方式配备，并且检测被磁化单元磁化了的该钢丝绳中的漏磁通，其特征在于，所述钢丝绳的检查装置具备运算单元，该运算单元根据作为由装置内部所具备的相对速度检测单元检测出的、或由装置外部所具备的相对速度检测单元检测出的检测结果而输入的钢丝绳与装置自身的相对速度、以及由磁检测单元检测出的漏磁通计算出绳距，并且根据该计算出的绳距计算出该钢丝绳的扭转量。本发明的第二方式，在第一方式的基础上，其特征在于，磁检测单元的检测区域是在钢丝绳表面形成凹凸的钢丝的束的直径的外接圆以内的区域。本发明的第三方式，在第一方式或第二方式的基础上，其特征在于，所述钢丝绳的检查装置具备对钢丝绳的张力进行测量的张力测量单元，运算单元修正由张力测量单元测量出的张力所导致的钢丝绳的延伸量的影响，并计算出钢丝绳的扭转量。本发明的第四方式，在第三方式的基础上，其特征在于，张力测量单元具备应变仪，该应变仪设置于磁化单元的与配备磁检测单元的一侧相反侧的规定部位，并且相对于该磁化单元的夹着该磁检测单元的两侧位置的凸部所具备的非磁性体的一对按压单元，利用夹着钢丝绳的相反一侧所具备的非磁性体的按压单元对该钢丝绳进行按压，测量使该钢丝绳变形为三点弯曲状态时的该磁化单元的应变的变化量，由此计算出该钢丝绳的张力。本发明的第五方式，在第四方式的基础上，其特征在于，装置内部的相对速度检测单元是编码器，该编码器具有在张力测量单元中的与三点弯曲状态下的钢丝绳接触的接触部分设置的旋转体，基于该旋转体的旋转量的测量结果计算出相对速度。本发明的第六方式，在第一方式至第五方式中任一种方式的基础上，其特征在于，运算单元具备:频率计算单元，其使用相対速度以及钢丝绳的捻合间距的设计值来计算该钢丝绳中的股线的凹凸变动的频率；频带滤波単元，其对以由频率计算单元计算出的频率为中心的一定范围的频带进行滤波并提取；相位修正単元，其基于相对速度将来自磁检测単元的表示漏磁通的输出信号的被频带滤波单元滤波处理过的波形修正为相对于钢丝绳的位置的数据并输出；绳距计算单元，其对来自相位修正単元的输出信号的波形測量峰值周期，由此计算出绳距；张力变换单元，其使用相対速度、以及作为由装置内部所具备的张力測量单元测量出的、或由装置外部所具备的张力測量单元测量出的测量结果而输入的钢丝绳的张力，变换为相对于该钢丝绳的位置的张カ数据；张力修正単元，其基于相对于来自绳距计算单元的绳距的张カ变换单元的张カ数据而计算出钢丝绳的相对于张力的延伸量，并且计算出表示相对于在该钢丝绳没有扭转的情况下的该延伸量的比例的扭转率；扭转量变换单元，其将由张力修正単元得到的扭转率基于预先得到的钢丝绳的初期的扭转率或钢丝绳的捻合间距的设计值而变换为每ー个间距的扭转量，并计算出该钢丝绳的长度方向的各位置的扭转量；以及扭转量确认单元，其根据来自扭转量变换单元的表示扭转量的输出信号的波形是否在规定的阈值的范围内来确认来自相位修正単元的输出信号的波形，从而判断钢丝绳是否良好。本发明的第七方式，在第六方式的基础上，其特征在于，当基于扭转量变换单元计算扭转量时，能够任意切換使用钢丝绳的初期的扭转率的情况与使用钢丝绳的捻合间距的设计值的情况下的处理模式来使用。本发明的第八方式，在第一方式至第七方式中的任一方式的基础上，其特征在干，磁检测単元在钢丝绳的长度方向上至少配置三个以上，并且相互的间隔与该钢丝绳表面的凹凸的周期一致。本发明的第九方式，在第八方式的基础上，其特征在于，所述钢丝绳的检查装置具备提取単元，该提取单元提取由三个以上的磁检测単元分别检测出的漏磁通的检测值中的中央值。本发明的第十方式，在第一方式至第九方式中的任一方式的基础上，其特征在干，所述钢丝绳的检查装置具备输出単元，该输出単元根据由运算单元计算出的钢丝绳的扭转量、作为由装置内部所具备的张力測量单元测量出的或由装置外部所具备的张力测量单元測量出的测量结果而输入的该钢丝绳的张力、以及升降机的使用经历，输出该钢丝绳的检修时期和更换时期的至少一方。发明效果根据本发明的钢丝绳的检查装置，由于具有修正钢丝绳与装置自身之间的相对运动和钢丝绳的张カ所导致的绳距的变动的影响的运算功能，因此即使在以相对于已装配的钢丝绳而后安装的方式设置装置的情况下，也能够高精度地检测钢丝绳的扭转量井向钢丝绳的状态是否良好的判断提供。
图1是示出本发明的实施例1所涉及的钢丝绳的检查装置的基本结构的框图。图2是例示出来自图1所示的钢丝绳的检查装置所具备的磁传感器的输出信号的波形的概要图。
图3是将对于图1所示的钢丝绳的检查装置所具备的磁传感器的输出信号的钢丝绳与装置自身之间的相対速度的变化的影响利用信号波形进行对比而说明的图，A是对于磁传感器的输出信号用磁通密度相对于时刻的关系表示的信号波形图，B是对于钢丝绳与装置自身之间的相対速度用相対速度相对于时刻的关系表示的信号波形图。图4是将在图3A中说明了的磁传感器的输出信号的波形置换为磁通密度与绳位置之间的关系而表示的信号波形图。图5是例示出伴随着图1所示的钢丝绳的检查装置所具备的磁传感器与钢丝绳之间的时刻变化的位置关系的推移的图，A是例示出在时刻tl时点的钢丝绳与磁传感器之间的位置的概要图，B是例示出在时刻t2时点的钢丝绳与磁传感器之间的位置的概要图，C是例示出在时刻t3时点的钢丝绳与磁传感器之间的位置的概要图。图6是例示出伴随着在图5A C中说明了的磁传感器的时刻变化的输出信号的推移的图，A是由磁通密度相对于时刻的关系示出第一磁传感器的输出信号的信号波形图，B是由磁通密度相对于时刻的关系示出第二磁传感器的输出信号的信号波形图，C是由磁通密度相对于时刻的关系示出第三磁传感器的输出信号的信号波形图。图7是对与图1所示的钢丝绳的检查装置所具备的磁传感器的钢丝绳的状态分别对应的输出信号的变迁进行对比而例示的信号波形图，A是由磁通密度相对于时刻的关系示出正常状态下的磁传感器的输出信号的信号波形图，B是由磁通密度相对于时刻的关系示出振幅异常状态下的磁传感器的输出信号的信号波形图，C是由磁通密度相对于时刻的关系示出周期异常状态下的磁传感器的输出信号的信号波形图。图8是示出本发明的实施例2所涉及的钢丝绳的检查装置的基本结构的框图。图9是示出本发明的变形例I所涉及的钢丝绳的检查装置的基本结构的框图。附图标记说明如下:I钢丝绳2磁化器3 5 辊6应变仪7编码器8a 8h磁传感器9股线凹凸检测器10相位修正器11峰值检测器12张カ修正器13张カ变换器14滤波器15扭转量变换器16扭转量确认器17显示器18 20存储装置
具体实施例方式以下，參照附图并举出几个实施例或变形例对本发明的钢丝绳的检查装置进行详细的说明。实施例1图1是示出本发明的实施例1所涉及的钢丝绳I的检查装置的基本结构的框图。实施例1所涉及的钢丝绳I的检查装置具备:作为磁化单元的磁化器2，其在长度方向对捻合多根钢丝的束而构成的钢丝绳I进行磁化；作为磁检测单元的多个磁传感器8a 8h，其靠近钢丝绳I而配备，并且检测被磁化器2磁化的钢丝绳I中的漏磁通；以及由其他各处理回路构成的运算单元，其根据钢丝绳I与装置自身之间的相対速度、以及由磁传感器8a 8h检测出的漏磁通来计算出绳距，并且根据计算出的绳距修正基于张カ的钢丝绳I的延伸量，在此基础上，计算出钢丝绳I的扭转量。具体而言，该检查装置利用磁化器2在长度方向对钢丝绳I进行磁化，钢丝绳I在三个非磁性体的成为按压単元的辊3、4、5之间以形成为三点弯曲状态的方式变形而被保持。此处，在磁化器2的内侧、且沿着钢丝绳I的弯曲的凸部附近而以相互的间隔与钢丝绳I表面的凹凸的周期一致的方式配设有磁传感器8a 8h。应变仪6设置于磁化器2中的配备有磁传感器8a 8h的ー侧的相反一侧的规定位置，并且利用夹着钢丝绳I的相反一侧所具备的非磁性体的按压单元亦即辊4，将钢丝绳I按压于磁化器2中的夹着磁传感器8a 8h的两侧位置的凸部所具备的非磁性体的一对成为按压单元的辊3、5，并对在变形成三点弯曲状态的状态下伴随着钢丝绳I的反作用力而产生的磁化器2的应变的变化量进行測量，由此计算出钢丝绳I的张力。因此，磁传感器8a 8h以及应变仪6在装置内部作为測量钢丝绳I的张カ的装置内部的张カ测量単元而发挥功能。在辊4附属设置有作为装置内部的相対速度检测单元的编码器7，对检查装置自身与钢丝绳I之间的相対速度进行测量。编码器7具有设置于上述张カ测量単元中的与三点弯曲状态下的钢丝绳I接触的接触部分的旋转体，并基于旋转体的旋转量的測量结果而计算出相対速度。磁传感器8a 8h检测来自在钢丝绳I表面成为凹凸的钢丝的束所导致的股线凹凸的漏磁通，且磁通密度的检测区域(检测范围)为股线(钢丝的束)的直径d (在后述的图2中示出)的外接圆以内的区域(因钢丝的束成为凹凸而所述外接圆表示上述凸部与圆周相接)。来自磁传感器8a 8h的表不漏磁通的输出信号被输入到股线凹凸检测器9。在股线凹凸检测器9中，对于来自磁传感器8a 8h的表不漏磁通的输出信号,根据被编码器7计算出的钢丝绳I与装置自身之间的相対速度、以及存储于存储装置18的股线凹凸距离的设计值(钢丝绳I的捻合间距的设计值)，计算出股线的凹凸变动的频率，利用对以该频率为中心的一定范围的频带进行滤波而提取的带通滤波器(频带滤波单元)进行信号处理并输出。因此，股线凹凸检测器9作为计算出股线的凹凸变动的频率的频率计算单元、以及提取以该频率为中心的一定范围的频带的频带滤波単元而发挥功能。来自股线凹凸检测器9的表不一定范围的频带的输出信号与来自编码器7的表不相対速度的信号被输入到相位修正器10。由于各磁传感器8a 8h以在钢丝绳I的长度方向错位的方式配设，因此，钢丝绳I的特定位置靠近传感器的时刻对每个磁传感器8a 8h都不同。为了修正该时刻的偏离，相位修正器10基于来自编码器7的相対速度的信号而计算相对于来自各磁传感器8a 8h的输出信号的滞后时间，以使得来自磁传感器8a 8h的表示漏磁通的检测值的输出信号形成为相对于相同的股线的凹凸的信号。即，此处使相对于钢丝绳I的行进方向位于近前侧的磁传感器8a的信号最滞后而与位于最里侧的磁传感器8h —致，不是将来自各磁传感器8a 8h的输出信号相位修正为时刻经历数据，而是将其相位修正为相对于钢丝绳I的位置的数据，从而输出。因此，相位修正器10形成为如下的相位修正单兀:其基于相对速度而将来自磁传感器8a 8h的表不漏磁通的输出信号的由股线凹凸检测器9的频带滤波单元进行了滤波处理的波形修正为相对于钢丝绳I的位置的数据从而进行输出。来自相位修正器10的被相位修正了的各磁传感器8a 8h的漏磁通的输出信号输入到峰值检测器11。对于ー个股线而具有各磁传感器8a 8h的个数(此处为八个)的输出，但将上述输出信号的中央值作为各股线的间距数据而被峰值检测器11提取而进行输出。因此，峰值检测器11成为提取被各磁传感器8a 8h分别检测出的漏磁通的检测值中的中央值的提取単元、以及通过对来自相位修正器10的输出信号的波形測量峰值周期而计算出绳距的绳距计算单元。从峰值检测器11输出的各股线的间距数据被输入到后述的张カ修正器12。另ー方面，将钢丝绳I的张力作为来自应变仪6的磁化器2的应变的变化量而进行测量的信号，与来自编码器7的表示相対速度的信号一起而被输入到张カ变换器13。在张カ变换器13中，使用来自应变仪6的表示应变的变化量的信号与来自编码器7的相对速度的信号，并将其变换为相对于钢丝绳I的位置的张カ数据而向张カ修正器12输出。因此，张カ变换器13成为如下的张カ变换单元:其使用由编码器7測量出的相対速度、以及作为由应变仪6測量出的测量结果而输入的钢丝绳I的张力，并将其变换为相对于钢丝绳I的位置的张カ数据。然而，钢丝绳I的绳距还根据钢丝绳I的张カ而发生变化。因此，在高精度地检测钢丝绳I的扭转量的情况下，需要同时评价钢丝绳I中的绳距与张力，并除去绳距的变动量中的基于张カ的量。因此，张カ修正器12基于相对于各股线的间距数据的各位置的张カ而计算出钢丝绳I的相对于张力的延伸量，并计算出由相对于在钢丝绳I不扭转的情况下的延伸量的比例表示的扭转率，进而求出每根股线的所述扭转率。在钢丝绳I由八根股线捻合的情况下，求出全部八根的扭转率而向滤波器14输出。因此，张カ修正器12形成为如下的张カ修正単元:其基于由张力变换器13提供的相对于来自绳距计算单元的绳距的张カ数据，而计算出钢丝绳I的相对于张力的延伸量，并且计算出表示相对于在钢丝绳I没有扭转的情况下的延伸量的比例的扭转率。在输入了该股线的根数量的扭转率的滤波器14中，将其中央值作为钢丝绳I的扭转率而进行输出。从滤波器14输出的扭转率被输入到扭转量变换器15。扭转量变换器15基于存储于存储装置19的钢丝绳I的初期的扭转率而将来自滤波器14的扭转率变换为每ー间距的扭转量，并计算出钢丝绳I的长度方向的各位置的扭转量井向扭转量确认器16输出。因此，扭转量变换器15形成为如下的扭转量变换单元:基于预先得到的钢丝绳I的初期的扭转率而将由张カ修正器12得到的扭转率变换为每ー间距的扭转量，并计算出钢丝绳I的长度方向的各位置的扭转量。向扭转量确认器16输入来自扭转量变换器15的表不扭转量的输出信号、以及来自相位修正器10的相位修正了的各磁传感器8a 8h的输出信号。扭转量确认器16通过来自扭转量变换器15的表示扭转量的输出信号的波形是否在存储于存储装置20的规定的阈值的范围内来确认来自相位修正器10的输出信号的波形中的振幅和周期，从而判断钢丝绳I的状态是否良好。因此，扭转量确认器16形成为如下的扭转量确认单元:通过来自扭转量变换器15的表示扭转量的输出信号的波形是否在规定的阈值的范围内来确认来自相位修正器10的输出信号的波形，从而判断钢丝绳I是否良好。因此，在表示扭转量的输出信号的波形的振幅和周期在规定的阈值的范围内的情况下，扭转量确认器16将钢丝绳I的状态确认为合格并将这种意思的结果向显示器17输出显示，在表示扭转量的输出信号的波形的振幅和周期不在规定的阈值的范围内的情况下，扭转量确认器16将钢丝绳I的状态确认为不合格并将这种意思的结果向显示器17输出显示之后，输出显示在此之前合格的数据中的最新的值。并且，扭转量确认器16在检查结束时将钢丝绳I的整体的总扭转量向显示器17输出显示。顺便说一下，此处的检查装置在将升降机设备的钢丝绳I作为检查对象，并且能够识别升降机设备的使用经历的情况下，还能够扩展扭转量确认器16的运算功能，作为根据来自扭转量变换器15的表示钢丝绳I的扭转量的输出信号、由应变仪6测量的钢丝绳I的张力、以及取得的升降机设备的使用经历，将钢丝绳I的检修时期以及更换时期的至少一方向其他机器等输出的输出单元而发挥功能。图2是例示出来自实施例1所涉及的检查装置具备的磁传感器8a 8h的输出信号的波形的概要图。当利用磁化器2在长度方向对钢丝绳I进行磁化吋，磁通从钢丝绳I泄漏。在磁通通过磁性体中吋，因磁性体的形状发生变化等、磁通的通过路径上的磁阻的变化而导致路径改变，由此产生该漏磁通。当观察钢丝绳I的长度方向吋，由于捻合钢丝而构成的股线不与钢丝绳I的长度方向平行，因此在钢丝绳I的表面产生凹凸。上述凹凸成为扰乱磁通的通过的主要原因，磁阻在凹凸部分比周围高。由于从上述部分产生漏磁通，因此如果利用磁传感器8a 8h检测该漏磁通，则如图2所示，根据磁通密度相对于时刻的变化而了解股线的凹凸，因此能够測量绳距。S卩，图2示出如图1所示那样当利用靠近钢丝绳I表面而配置的磁传感器8a 8h检测漏磁通时，表示漏磁通的信号波形的峰值之间的距离形成为股线的凹凸的距离的样子。然而，在钢丝绳I与装置自身之间的相対速度发生变化的情况下，检测的钢丝绳I的漏磁通的周期也发生变化。图3是将对于实施例1所涉及的检查装置具备的磁传感器8a 8h的输出信号的钢丝绳I与装置自身的相対速度的变化所产生的影响利用信号波形进行对比并说明的图，图3A是将磁传感器8a 8h的输出信号用磁通密度相对于时刻的关系表示的信号波形图，图3B是将钢丝绳I与装置自身之间的相対速度用相対速度相对于时刻的关系表示的信号波形图。图4是将在图3A中说明了的磁传感器8a 8h的输出信号的波形置换为磁通密度相对于绳位置的关系而表示的信号波形图。此处，当例如钢丝绳I与装置自身之间的相対速度如图3B那样变化而滞后时，来自钢丝绳I表面的凹凸的漏磁通通过检查装置的磁传感器8a的周期也与之对应而滞后，因此如图4所示，磁通密度相对于绳位置的关系在信号波形上的变动未被发现，但如图3A所示，周期发生变化。图5是例示出伴随着实施例1所涉及的检查装置具备的磁传感器8a Sc与钢丝绳I的时刻变化的位置关系的推移的图，图5A是例示出在时刻tl时点的钢丝绳I与磁传感器8a Sc之间的位置的概要图，图5B是例示出在时刻t2时点的钢丝绳I与磁传感器8a 8c之间的位置的概要图，图5C是例示出在时刻t3时点的钢丝绳I与磁传感器8a Sc之间的位置的概要图。并且，图6是例示出伴随着在图5A C中说明的磁传感器8a Sc的时刻变化的输出信号的推移的图，图6A是将第一磁传感器8a的输出信号由磁通密度相对于时刻的关系表示的信号波形图，图6B是将第二磁传感器Sb的输出信号由磁通密度相对于时刻的关系表示的信号波形图，图6C是将第三磁传感器Sc的输出信号由磁通密度相对于时刻的关系表不的信号波形图。參照各附图，磁传感器8a 8h(此处，以磁传感器8a Sc为对象)以沿着钢丝绳I的长度方向排列的方式配设，当磁传感器8a Sc与钢丝绳I的位置关系如图5A所示那样的情况时，如图6A所示，当在时刻tl利用磁传感器8a检测到的相对于股线(I) (2)之间的漏磁通的峰值到达时刻t2、t3吋，分别靠近磁传感器8b、8c。在此类情况下，由磁传感器8b、8c检测出的漏磁通的信号波形分别如图6B、6C的相对于股线⑴ ⑵之间的漏磁通的峰值所示那样相位偏移。如此，即使是来自相同股线的漏磁通，因磁传感器8a Sc的位置不同而检测出的时机错开。因此，相位修正器10通过进行根据来自编码器7的表示钢丝绳I的移动速度的相对速度、以及预先得知的磁传感器8a 8h的间隔(距离)将磁传感器8a 8h的输出信号修正为位置信息的处理，从而能够得到与绳位置对应的磁传感器8a 8h的输出信号。图7是对与实施例1所涉及的检查装置具备的磁传感器8a 8h的钢丝绳I的状态分别对应的输出信号的变迁进行对比而例示的信号波形图，图7A是将在正常状态下的磁传感器8a 8h的输出信号由磁通密度相对于时刻的关系表示的信号波形图，图7B是将在振幅异常状态下的磁传感器8a 8h的输出信号由磁通密度相对于时刻的关系表不的信号波形图，图7C是将在周期异常状态下的磁传感器8a 8h的输出信号由磁通密度相对于时刻的关系表示的信号波形图。此处，如果未在钢丝绳I表面存在损伤、或附着有鉄粉等异物，则在磁传感器8a Sh的输出信号的波形中，如图7A所示那样未在波形产生混乱，但如果在钢丝绳I表面存在损伤、或附着有异物，则如图7B所示那样波形的振幅的峰值变得过大、或如图7C所示那样波形的周期混乱。如此，当在磁传感器8a 8h的输出信号的波形产生混乱吋，不能正确地检测股线凹凸的峰值位置。因此，为了应对此类磁传感器8a 8h的输出信号的波形混乱的现象，利用股线凹凸检测器9对由磁传感器8a 8h检测出的漏磁通的输出信号提取排除了相对速度的影响的中央值，在利用相位修正器10修正为相对于钢丝绳I的位置的数据之后，利用峰值检测器11由每根股线的间距数据的中央值取得绳距的周期，在此基础上，利用张カ修正器12修正基于张カ的钢丝绳I的延伸量，然后利用扭转量确认器16确认漏磁通的原本的磁通密度的波形中的振幅和周期是否在规定的范围内，由此能够计算出排除了波形变动的影响的绳距，因此能够提高扭转量的检测精度并恰当地进行检查。实施例2
图8是示出了本发明实施例2所涉及的钢丝绳I的检查装置的基本结构的框图。实施例2所涉及的检查装置在图1所示的实施例1所涉及的检查装置的基础上，代替具有利用扭转量变换器15基于存储于存储装置19的初期的钢丝绳I的扭转率而将来自滤波器14的扭转率(測量出的扭转率)变化为每ー间距的扭转量的功能，具有不使用存储部19而基于存储于存储装置18的股线凹凸距离的设计值而将来自滤波器14的扭转率(測量出的扭转率)变化为每ー间距的扭转量的功能，其他各部分与实施例1的情况通用。即，实施例2所涉及的检查装置与实施例1的情况相比，扭转量变换器15的扭转量的计算方法不同。实施例3本发明的实施例3所涉及的钢丝绳I的检查装置，在图1所示的实施例1所涉及的检查装置中应用图8所示的实施例2所涉及的检查装置的结构，利用图1所示的结构以将存储装置18的输出输入到扭转量变换器15的方式连接。根据上述结构，实施例3所涉及的检查装置能够在基于扭转量变换器15的扭转量的计算时，任意地切換使用存储装置19的钢丝绳I的初期的扭转率的情况、与使用存储装置18的钢丝绳I的捻合间距的设计值的情况下的处理模式来使用。变形例I图9是示出了本发明的变形例I所涉及的钢丝绳I的检查装置的基本结构的框图。变形例I所涉及的检查装置在图1所示的实施例1所涉及的检查装置的基础上，不具有扭转量变换器15、扭转量确认器16、显示器17、以及存储装置20，而以利用滤波器14的输出包含存储于存储装置19的初期的扭转率的方式对结构进行变更。需要说明的是，在上述各实施例或变形例I中，虽然利用作为装置内部的相对速度检测单元的编码器7測量装置自身与钢丝绳I之间的相対速度，但在固定检查装置并移动升降机那样的用途的情况下，也可以作为装置外部的相対速度检测单元，根据升降机的控制盘来获取相対速度。并且，在上述各实施例或变形例I中，虽然对在基于作为按压单元的辊3、4、5的三点弯曲状态下利用应变仪6(装置内部所具备的张力测量单元)測量钢丝绳I的张カ的情况进行了说明，但在钢丝绳I的张カ的大小能够根据钢丝绳I的固定端的弹簧长度(钢丝绳I的弹簧常数的设计值)、设置于绳端的測定元件(装置外部所具备的张力测量单元)获取的情况下，也可以以代替应变仪6、或添加上述值的方式向张カ变换器13输入而进行利用。此外，在钢丝绳I的张カ的变动小的情况下，也可以假定整个区间均匀，将其代表值作为弹簧常数的设计值而向张力变换器13输入而进行利用。如此，本发明的钢丝绳I的检查装置能够向各种实施方式变更，因此并不局限于在各实施例中进行说明了的形态。
权利要求
1.一种钢丝绳的检查装置，其具备:磁化单元，其在长度方向上对捻合多根钢丝的束而构成的钢丝绳进行磁化；以及磁检测单元，其以靠近所述钢丝绳的方式配备，并且检测被所述磁化单元磁化了的该钢丝绳中的漏磁通，其特征在于， 所述钢丝绳的检查装置具备运算单元，该运算单元根据作为由装置内部所具备的相对速度检测单元检测出的、或由装置外部所具备的相对速度检测单元检测出的检测结果而输入的所述钢丝绳与装置自身的相对速度、以及由所述磁检测单元检测出的所述漏磁通计算出绳距，并且根据该计算出的绳距计算出该钢丝绳的扭转量。
2.根据权利要求1所述的钢丝绳的检查装置，其特征在于， 所述磁检测单元的检测区域是在所述钢丝绳表面形成凹凸的所述钢丝的束的直径的外接圆以内的区域。
3.根据权利要求1或2所述的钢丝绳的检查装置，其特征在于， 所述钢丝绳的检查装置具备对所述钢丝绳的张力进行测量的张力测量单元，所述运算单元修正由所述张力测量单元测量出的张力所导致的所述钢丝绳的延伸量的影响，并计算出所述钢丝绳的扭转量。
4.根据权利要求3所述的钢丝绳的检查装置，其特征在于， 所述张力测量单元具备应变仪，该应变仪设置于所述磁化单元的与配备所述磁检测单元的一侧相反侧的规定部位，并且相对于该磁化单元的夹着该磁检测单元的两侧位置的凸部所具备的非磁性体的一对按压单元，利用夹着所述钢丝绳的相反一侧所具备的非磁性体的按压单元对该钢丝绳进行按压，测量使该钢丝绳变形为三点弯曲状态时的该磁化单元的应变的变化量，由此计算出该钢丝绳的张力。
5.根据权利要求4所述的钢丝绳的检查装置，其特征在于， 所述装置内部的相对速度检测单元是编码器，该编码器具有在所述张力测量单元中的与所述三点弯曲状态下的所述钢丝绳接触的接触部分设置的旋转体，基于该旋转体的旋转量的测量结果计算出所述相对速度。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的钢丝绳的检查装置，其特征在于， 所述运算单元具备:频率计算单元，其使用所述相对速度以及所述钢丝绳的捻合间距的设计值来计算该钢丝绳中的股线的凹凸变动的频率；频带滤波单元，其对以由所述频率计算单元计算出的所述频率为中心的一定范围的频带进行滤波并提取；相位修正单元，其基于所述相对速度将来自所述磁检测单元的表示所述漏磁通的输出信号的被所述频带滤波单元滤波处理过的波形修正为相对于所述钢丝绳的位置的数据并输出；绳距计算单元，其对来自所述相位修正单元的输出信号的波形测量峰值周期，由此计算出所述绳距；张力变换单元，其使用所述相对速度、以及作为由装置内部所具备的张力测量单元测量出的、或由装置外部所具备的张力测量单元测量出的测量结果而输入的所述钢丝绳的张力，变换为相对于该钢丝绳的位置的张力数据；张力修正单元，其基于相对于来自所述绳距计算单元的所述绳距的所述张力变换单元的张力数据而计算出所述钢丝绳的相对于张力的延伸量，并且计算出表示相对于在该钢丝绳没有扭转的情况下的该延伸量的比例的扭转率；扭转量变换单元，其将由所述张力修正单元得到的所述扭转率基于预先得到的所述钢丝绳的初期的扭转率或所述钢丝绳的捻合间距的设计值而变换为每一个间距的扭转量，并计算出该钢丝绳的长度方向的各位置的扭转量；以及扭转量确认单元，其根据来自所述扭转量变换单元的表示所述扭转量的输出信号的波形是否在规定的阈值的范围内来确认来自所述相位修正单元的输出信号的波形，从而判断所述钢丝绳是否良好。
7.根据权利要求6所述的钢丝绳的检查装置，其特征在于， 当基于所述扭转量变换单元计算所述扭转量时，能够任意切换使用所述钢丝绳的初期的扭转率的情况与使用所述钢丝绳的捻合间距的设计值的情况下的处理模式来使用。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的钢丝绳的检查装置，其特征在于， 所述磁检测单元在所述钢丝绳的长度方向上至少配置三个以上，并且相互的间隔与该钢丝绳表面的凹凸的周期一致。
9.根据权利要求8所述的钢丝绳的检查装置，其特征在于， 所述钢丝绳的检查装置具备提取单元，该提取单元提取由所述三个以上的磁检测单元分别检测出的所述漏磁通的检测值中的中央值。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的钢丝绳的检查装置，其特征在于， 所述钢丝绳的检查装置具备输出单元，该输出单元根据由所述运算单元计算出的所述钢丝绳的扭转量、作为由装置内部所具备的张力测量单元测量出的或由装置外部所具备的张力测量单元测量出的测量结果而输入的该钢丝绳的张力、以及升降机的使用经历，输出该钢丝绳的检修时期和更换时期的 至少一方。
全文摘要
一种钢丝绳的检查装置，考虑绳与检查装置的相对运动和绳的张力导致的绳距的变动的影响，高精度检测装配的绳的扭转量，利用磁化器(2)在长度方向对捻合钢丝束而成的钢丝绳(1)磁化，利用靠近绳配备的磁传感器(8a～8h)检测绳的漏磁通，基于各处理回路的运算单元根据编码器(7)算出绳与装置自身的相对速度，根据漏磁通算出绳距(股线凹凸检测器(9)、相位修正器(10)、峰值检测器(11))，根据算出的间距修正由张力测量单元(应变仪(6)、张力变换器(13))测量的张力所导致的绳的延伸量(张力修正器(12))，进而将算出绳的扭转量(滤波器(14)、扭转量变换器(15))的结果供绳的良否判断(扭转量确认器(16)、显示器(17))。
文档编号G01N27/83GK103091391SQ20121042539
公开日2013年5月8日 申请日期2012年10月30日 优先权日2011年11月4日
发明者浅井大辅, 大石照展, 伊东知彦 申请人:株式会社日立制作所, 株式会社日立建筑系统