用于金属丝绳检查的设备、用于金属丝绳损伤确定的设备、方法
【专利摘要】一种金属丝绳检查设备，沿通道设置了绳检测器（20），彼此平行布置的多根金属丝绳（5）穿过所述通道行进，并且所述绳检测器（20）适于感测从已经被磁化的所述金属丝绳（5）泄漏的漏磁通量。所述绳检测器（20）包括形成于平面中的传感器表面，并且所述传感器表面的长度大于所述多个平行布置的金属丝绳（5）的整个宽度。在感测到所述漏磁通量时，将所述绳检测器（20）的所述传感器表面安置为平行于由所述多个平行布置的金属丝绳（5）限定的平面以与所述多个金属丝绳（5）线接触并且安置为跨所述多个平行布置的金属丝绳（5）的整个宽度。
【专利说明】用于金属丝绳检查的设备、用于金属丝绳损伤确定的设备、方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于金属丝(wire)绳检查的设备、用于金属丝绳损伤确定的设备、方法以及程序。
【背景技术】
[0002]已知用于使用漏磁通量方法来检查用于升降机和起重机的金属丝绳中的缺陷的设备。检查设备被携带至待对金属丝绳进行检查的地点。手动使用固定夹具来将检查设备连接至并设定于金属丝绳上。信号缆线、电源缆线、波形监视器等也连接至该地点的检查设备。操作员观看出现于波形监视器上的基于漏磁通量的波形并且确定例如金属丝绳是否受到损伤。
[0003]从而，将检查设备携带至针对金属丝绳的每一个检查的每一个地点自然需要操作员移动至该地点并因此需要支付劳动成本。这也需要长的检查时间。此外，确定金属丝绳是否受到损伤高度依赖操作员的主观性。
[0004]检查设备可能固定且永久地安装于例如升降机上。然而，检查设备的固定且永久的安装使得检查设备(其传感器单元)和金属丝绳彼此恒定接触，由此金属丝绳和检查设备将变得磨损。特别是，使用如国际专利公开N0.W02011/148456中描述的具有围绕金属丝绳的外周表面的主要部分的形状的传感器单元将使得金属丝绳和传感器单元经由大的面积彼此接触并由此被加速磨损。甚至在金属丝绳可能被强磁化并与传感器单元紧密接触时，也会发生磨损的加速。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供适合于永久安装的金属丝绳检查设备。
[0006]本发明的另一目的是提供经由小的面积与金属丝绳接触的易于能够安装的金属丝绳检查设备。
[0007]本发明的再一目的是远程确认金属丝绳检查的结果。
[0008]本发明涉及一种金属丝绳检查设备，所述设备包括沿通道设置(安装)的传感器装置，彼此平行布置的多根金属丝绳穿过所述通道行进，并且所述传感器装置适于感测从已经被磁化的所述金属丝绳泄漏的漏磁通量，其中，所述传感器装置包括以平面形成的传感器表面，并且所述传感器表面的长度(宽度)大于所述多个平行布置的金属丝绳的整个宽度，并且其中，在感测到所述漏磁通量时，将所述传感器装置的所述传感器表面安置为平行于由所述多个平行布置的金属丝绳限定的平面以与所述多个金属丝绳线接触并且安置为跨所述多个平行布置的金属丝绳的整个宽度。
[0009]根据本发明，因为用于感测从已经被磁化的金属丝绳泄漏的漏磁通量的传感器装置的传感器表面以平面形成，并且在感测到漏磁通量时，传感器表面与多根金属丝绳线接触，所以传感器表面与金属丝绳之间的接触面积小，并且因此传感器表面和金属丝绳较小可能受到磨损。
[0010]还有，甚至在待检查的金属丝绳可以具有不同直径或多根金属丝绳可以以不同间距彼此平行地布置时，也能够共用采用平面传感器表面的传感器装置。例如，不必根据待检查的金属丝绳的直径准备不同的传感器装置。在安装传感器装置时，仅需要沿多个行进(运行)金属丝绳放置传感器装置的平面传感器表面，这能够节省时间和努力。
[0011]应当理解，平面传感器表面的两个纵向端部可以在相同的方向上弯曲，并且在感测到漏磁通量时，传感器表面的两个纵向端可以到达多个平行布置的金属丝绳中的两个相应端侧金属丝绳的侧方。这能够提高用于两个端侧金属丝绳的损伤感测的灵敏度，两个端侧金属丝绳较可能地被严重损伤。
[0012]在实施例中，传感器装置包括用于感测漏磁通量的传感器线圈。传感器装置优选地还包括用于磁化多个金属丝绳的磁化器。仅有的一个传感器装置能够用于磁化多个金属丝绳并感测漏磁通量。多个金属丝绳优选地限于经历非饱和磁化，以便不饱和。
[0013]优选地，金属丝绳检查设备还包括用于移动所述传感器装置的移动机构，其中，所述移动机构布置为，在感测到所述漏磁通量时，使得所述传感器装置接近所述金属丝绳以使所述传感器表面与所述金属丝绳线接触，并且在未感测到漏磁通量时，使所述传感器装置移动离开所述金属丝绳。仅在所述金属丝绳的检查(感测漏磁通量)期间，传感器装置的传感器表面与金属丝绳接触，这能够进一步减少磨损。
[0014]所述移动机构可以包括例如用于旋转所述传感器装置的旋转机构。
[0015]在实施例中，所述金属丝绳检查设备还包括彼此平行地分离布置的两个，第一和第二，传感器线圈，其中，所述漏磁通量所通过的相应的第一和第二传感器线圈的部分之间的间隔是构成所述金属丝绳的多个绳股中的相邻绳股之间的距离的整数倍。如果金属丝绳均是通过缠绕多个绳股而形成的，则漏磁通量也可以从存在于多个绳股之间的凹凸部分泄漏。如果这样设置彼此平行地分离布置的两个，第一和第二，传感器线圈，并且所述漏磁通量所通过的相应的第一和第二传感器线圈的部分之间的间隔是构成所述金属丝绳的多个绳股中的相邻绳股之间的距离的整数倍，甚至能够平均地探测到从绳股之间的凹凸部分泄漏的漏磁通量。能够容易地区分归因于该凹凸部分的存在而泄漏的漏磁通量与归因于金属丝绳中的损伤的漏磁通量。
[0016]本发明还提供适合于使用由所述金属丝绳检查设备获取的检查数据来自动确定金属丝绳是否受到损伤的确定设备。
[0017]根据本发明的金属丝绳损伤确定设备包括:检查数据接收模块，用于接收取决于从磁化的金属丝绳泄漏的漏磁通量的大小的电压数据的输入，所述电压数据从传感器线圈输出，所述传感器线圈沿通道设置并适于生成由所述漏磁通量引起的电动势，一个或多个金属丝绳穿过所述通道行进；峰值电压探测模块，用于使用由所述检查数据接收模块接收的所述电压数据来探测最大电压值；第一确定模块，用于确定由所述峰值电压探测模块探测的所述最大电压值是否等于或大于第一阈值；以及第一确定数据输出模块，用于在所述第一确定模块确定等于或大于所述第一阈值的所述最大电压值记录于所述电压数据中时，输出至少用于引起注意的第一确定数据。
[0018]金属丝绳损伤越严重(例如，每一节距破裂的数量越大)，则漏磁通量的数量越大，并且相应地，传感器线圈上发生的电动势越高，即将测量到越高的电压值。预先设定阈值(第一阈值)并且在感测到等于或大于所述第一阈值的最大电压值的存在时输出用于引起注意的第一确定数据容许客观地确定金属丝绳受到损伤，而不依赖操作员确定的主观标准。
[0019]金属丝绳损伤确定设备还可以包括:第二确定模块，用于确定所述最大电压值是否等于或大于第二阈值，所述第二阈值大于所述第一阈值；以及第二确定数据输出模块，用于在所述第二确定模块确定等于或大于所述第二阈值的所述最大电压值记录于所述电压数据中时，输出至少用于引起警报的第二确定数据。这容许客观地确定金属丝绳受到的损伤更严重。
[0020]金属丝绳损伤确定设备还可以包括:第三确定模块，用于在所述第一确定模块和所述第二确定模块确定所述最大电压值等于或大于所述第一阈值并且小于所述第二阈值时，确定等于或大于所述第一阈值并且小于所述第二阈值的多个分离电压值是否存在于与构成所述金属丝绳的多个绳股的一个节距对应的数据范围内，并且所述第二确定数据输出模块还可以适于在所述第三确定模块确定等于或大于所述第一阈值并且小于所述第二阈值的多个电压值存在于与一个节距对应的数据范围内时，输出用于引起警报的第二确定数据。这容许自动地确定是否在一个节距中(在一个节距的长度内)集中发生相对低的严重性的损伤。
[0021]金属丝绳损伤确定设备还可以包括:第四确定模块，用于确定所述最大电压值是否小于第三阈值，所述第三阈值小于所述第一阈值；以及第三确定数据输出模块，用于在所述第四确定模块确定所述最大电压值小于所述第三阈值时，输出用于通知所述损伤确定设备处于异常状态的第三确定数据。如果金属丝绳均通过缠绕多个绳股而形成，则凹凸部分结构性地存在于金属丝绳的表面上，这甚至在金属丝绳没有受到损伤时也引起小数量的漏磁通量，并且因此探测到低的电压值。使用小于第一阈值的第三阈值，并且确定仅探测到小于第三阈值的电压值(包括没有探测到电压值的情况)容许确定损伤确定设备处于异常状态(包括包括传感器线圈的检查设备没有正确地安装)。
[0022]金属丝绳损伤确定设备还可以包括用于通过网络向外部传输第一和第二确定数据以及第三确定数据的传输装置。这容许远程监视金属丝绳。
[0023]本发明还提供适合于控制金属丝绳损伤确定设备和记录程序的记录介质(例如，光学记录介质、磁盘、半导体存储器)的方法和程序。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1示出了升降机的结构；
[0025]图2示出了移动机构的结构；
[0026]图3示出了绳检测器的放大透视图；
[0027]图4是沿图3的线IV-1V取得的横截面视图；
[0028]图5是沿图3的线V-V取得的横截面视图；
[0029]图6是示出测得的电压(检查数据)的图示；
[0030]图7是示出测得的电压(检查数据)的图示；
[0031]图8是示出金属丝绳损伤确定处理的算法的流程图；
[0032]图9是示出金属丝绳损伤确定处理的算法的流程图；[0033]图10是示出金属丝绳损伤确定处理的算法的流程图；
[0034]图11是示出测量损伤的金属丝绳的检测的结果的表格；
[0035]图12是基于图11中所示的检测结果绘制的图示；
[0036]图13示出了金属丝绳与绳检测器之间的位置关系；
[0037]图14是示出测量损伤的金属丝绳的另一检测的结果的表格；
[0038]图15是基于图14中所示的检测结果绘制的图示；
[0039]图16示出了金属丝绳与绳检测器之间的位置关系；以及
[0040]图17是对应于图4的根据另一实施例的绳检测器的横截面视图。
【具体实施方式】
[0041]图1示出了升降机的结构。
[0042]升降机包括井道(hoistway) 1、设置在井道I之上的机房2、布置为在井道I中向上和向下移动以携带乘客和货物的升降机轿厢(elevator car) 3、以及金属丝绳5,金属丝绳的一端固定至升降机轿厢3的上部(顶篷外部)，且其另一端固定至平衡重物(balancerweight)40通常，彼此平行布置的多个金属丝绳5用于升降机。在此实施例中，使用四个平行布置的金属丝绳5。在图1中，为清楚，仅示出了金属丝绳5之一。
[0043]四根金属丝绳5中的每一金属丝绳的中间部分穿过机房2行进(运行)，缠绕卷扬机(hoist)6并施加于设置在机房2中的偏转器槽轮7。包括通信装置10的升降机控制面板8设置在机房2中以控制卷扬机6。随着卷扬机6正向和反向旋转，金属丝绳5移动并且相应地，升降机轿厢3在井道I中向上和向下移动。
[0044]在机房2中，还设置了用于探测金属丝绳5中的损伤(破裂或裂纹的存在和严重性)的绳检测器20、用于移动绳检测器20的移动机构30、以及用于控制绳检测器20和移动机构30以检查金属丝绳5的控制器9。
[0045]如上所述，设置在机房2中的升降机控制面板8包括通信装置10。通信装置10通过网络连接至升降机管理公司的监视系统11。表示升降机状况的数据从升降机控制面板8经由通信装置10传输至监视系统11，并且由监视系统11恒定地监视升降机状态。
[0046]升降机控制面板8也通过信号线连接至控制器9。如以下将描述的，表示金属丝绳5的检查结果(确定结果)的数据也从控制器9通过信号线发送至升降机控制面板8，并且然后从升降机控制面板8传输至升降机管理公司的监视系统11。
[0047]图2是侧视图，其中，与金属丝绳5 —起示出了用于移动设置在机房2中的绳检测器20的移动机构30。
[0048]移动机构30固定于机房2中，并包括感应电动机31，感应电动机31包括适于在预定角度范围内正向和反向旋转的转子(未示出)。第一臂32的一端固定至耦合至感应电动机31的转子的旋转轴31A，并且垂直于第一臂32的纵向方向延伸的第二臂33的一端固定至第一臂32的另一端。绳检测器联接部34固定至第二臂33的另一端，并且绳检测器20联接至绳检测器联接部34。在驱动感应电动机31时，绳检测器20绕旋转轴3IA在弧形轨道上移动预定角度。
[0049]在绳检测器20未检查金属丝绳5时，移动机构30使绳检测器20保持在备用位置。在图2中，交替的长和短的虚线指示绳检测器20保持在备用位置。在保持在备用位置时，绳检测器20不与金属丝绳5接触。在施加有来自控制器9的驱动电压时，感应电动机31开始正向旋转(图2中顺时针方向)。绳检测器20逐渐靠近金属丝绳5，并且使得检测器的平面传感器表面(正面)与由多个金属丝绳5限定的平面平行并与金属丝绳5接触，在此，感应电动机31停止正向旋转。绳检测器20的此位置称作探测位置。图2中，实线指示绳检测器20处于探测位置。在绳检测器20到达探测位置且绳检测器20的传感器表面与金属丝绳5接触时，将检查金属丝绳5，如以下将描述的。因为金属丝绳5均具有近似圆形的横截面形状，所以绳检测器20的传感器表面和四根金属丝绳5彼此线接触。
[0050]在完成金属丝绳5的检查时，控制器9向感应电动机31施加反相驱动电压。感应电动机31于是开始反向旋转(图2中逆时针方向)以使绳检测器20返回原始备用位置。
[0051]例如，每天在特定时间一至三次，控制器9控制移动机构30将绳检测器20从备用位置移动至探测位置，并且在此定时，检查金属丝绳5。因为绳检测器20仅在检查金属丝绳5时才移动至探测位置，所以绳检测器20和金属丝绳5彼此不接触，由此能够减小归因于绳检测器20的传感器表面与金属丝绳5之间的线接触的磨损。
[0052]图3是盖子21被部分去除的传感器表面(正面)上的视图中绳检测器20的放大透视图。图4是沿图3的线IV-1V取得的横截面视图，并且图5是沿图3的线V-V取得的横截面视图，与金属丝绳5 —起示出。在图4和5中，未示出盖子21。
[0053]参照图3和5,并且基于图5,绳检测器20包括:长方体磁轭(yoke) 22 ;固定至轭22的上表面上的侧方端的一对长方体磁体24、25 ;固定至轭22的上表面且以与磁体24、25间隔开的方式处于该对磁体24、25之间的长方体线圈底座23 ;以及固定至线圈底座23的上表面的一对平面传感器线圈26L、26R。参照图3，轭22、磁体24、25、线圈底座23、以及线圈26L、26R覆盖有盖子21。用以安置线圈26L、26R的侧面对应于绳检测器20的传感器表面(正面)，其以平面形成。
[0054]绳检测器20的长度(宽度)(在轭22、磁体24、25、线圈底座23、以及传感器线圈26L、26R的纵向方向上的尺寸)大于四根平行布置的金属丝绳5的整个宽度(B卩，直径X金属丝绳5的数量+间隔距离X相邻金属丝绳5之间的空隙的数量)。根据金属丝绳5的数量合适地调整绳检测器20的长度。以任何速率，跨待检查的多根金属丝绳5的整个宽度设置绳检测器20 (传感器表面和传感器线圈26L、26R)。
[0055]参照图5，从该对磁体24、25生成的磁通量形成通过磁体25、金属丝绳5、磁体24以及轭22的磁环，使得磁化金属丝绳5。可以经历饱和磁化或非饱和磁化的金属丝绳5优选地限于经历非饱和磁化。能够根据磁体24、25的类型、磁体24、25与金属丝绳5之间的距离、轭22的横截面积和/或长度来调整金属丝绳5的磁化程度。例如，如果磁体24、25不是钕，而是铁氧体磁体，则能够降低金属丝绳5的磁化程度。限于非饱和磁化使得提高了以下待描述的检查数据的信噪比(S/N比)，并且使得减小了归因于金属丝绳5与绳检测器20之间的接触的磨损。
[0056]现在参照图4，金属丝绳5均包括捆扎纤维芯5A和围绕纤维芯5A缠绕的八个绳股(strand)5B。绳股5B均以包括芯金属丝(core wire)(钢丝)5a、缠绕芯金属丝5a的九个内层元金属丝(钢丝)5b、以及进一步缠绕内层元金属丝5b的九个外层元金属丝(钢丝)5c的密封结构形成(例如，标记为“8XS(19)”)。来自磁体24、25的磁通量通过每一个金属丝绳5的外圆周绳股5B。[0057]在金属丝绳5中，绳股5B可能比位于中心的纤维芯5A更早受到损伤，并且，对于绳股5B，外层元金属丝5c可能比芯金属丝5a和内层元金属丝5b更早受到损伤。在外层元金属丝5c中发生破裂时，通过绳股5B的磁通量被扰乱并且在破裂部分处泄漏出金属丝绳
5。泄漏出金属丝绳5的磁通量以下将称为“漏磁通量”。在磁化金属丝绳5的破裂部分经过绳检测器20时,漏磁通量在传感器线圈26L、26R上引起电动势(electromotive force)。能够根据传感器线圈26L、26R上的电动势的存在和大小来探测金属丝绳5中的损伤的存在和严重性。
[0058]图6和7是均示出了基于发生于传感器线圈26L、26R上的电动势的测得电压(检查数据)的图示。竖直轴表示基于发生于传感器线圈26L、26R上的电动势的电压值，放大了6000倍。水平轴表示用以从左至右随时间获取电压值的时间。在图6和7中，与构成金属丝绳5的绳股5B的一个节距(pitch)的长度对应的时间宽度(数据范围)也由实线指示。
[0059]金属丝绳5受到的损伤越严重(例如，每一个节距的破裂的数量越大)，则漏磁通量的数量越大，并且相应地，在传感器线圈26L、26R上发生的电动势越高，即将测量到越高的电压值(通过图6与7之间的比较发现)。如果在金属丝绳5中的短的间距处存在多个纵向分离的损伤，则在图示中的窄的数据范围内出现多个测得的电压峰值(见图7)。
[0060]进一步参照图6和7，发现恒定地测得低电压值。其原因是，因为金属丝绳5通过如上所述地缠绕八个绳股5B形成，所以源自缠绕八个绳股5B的凹凸部分存在于金属丝绳5的表面上。即，甚至在未损伤的金属丝绳5上也不可避免地存在来自八个绳股5B之间的凹凸部分的漏磁通量，在图示中显现为低测得电压波形。归因于绳股5B之间的凹凸部分的存在的此种波形显现通常称为绳股噪声。绳股噪声引起具有大约0.3V的峰值的待测量的电压值。
[0061]再次参照图5，为了使归因于绳股5B之间的凹凸部分的存在的测得电压的变化(绳股噪声)保持尽可能低，绳检测器20包括该对传感器线圈26L、26R，并且两个传感器线圈26L与26R之间的距离“b”(漏磁通量通过的部分之间的间隔)是相邻绳股5B的顶部(顶点)之间的间隔“a”的整数倍。因为归因于绳股5B之间的凹凸部分的存在而泄漏并通过两个传感器线圈26L、26R的漏磁通量的数量这样得到了平均，所以能够容易地区分归因于绳股5B之间的凹凸部分的存在而泄漏的漏磁通量与归因于金属丝绳5中的损伤而泄漏的漏磁通量。即，在测得电压中显现的绳股噪声的变化能够保持低。
[0062]表示如图6或7的图示中所示的波形的测得电压(检查数据)从绳检测器20输出并供应给控制器9。如下面将描述的，控制器9使用检查数据来检查金属丝绳5。
[0063]图8至10是示出在控制器9中执行的金属丝绳损伤确定处理的算法的流程图。将用于实现流程图中所示的算法的程序预先编程于计算机或包括在控制器9中的存储器(未示出)中。程序可以记录在⑶-ROM等上并经由终端装置(例如个人计算机)安装于控制器9中。终端装置可以用于修改(调整)各种参数(例如，用于以下描述的各种确定的多个阈值电压)并将修改的参数传递给控制器9。
[0064]如上所述，例如，每天在特定时间一至三次，控制器9自动检查升降机中使用的多根金属丝绳5。可以将检查开始信号手动或自动地从监视系统11输送至控制器9，并且基于检查开始信号，可以执行检查。控制器9首先与升降机控制面板8协作以将升降机轿厢3移动至顶楼(见图1)，并且然后控制移动机构30将绳检测器20从备用位置移动至探测位置(见图2)。升降机轿厢3以预定速度(例如90m/min)从顶楼移动至底楼，在此期间，绳检测器20获取检查数据(见图6和7)。在以下描述的使用检查数据的确定处理之后，控制器9控制移动机构30使绳检测器20从探测位置返回原始备用位置。应当理解，可以使绳检测器20在获取检查数据之后立刻从探测位置返回原始备用位置。
[0065]假定检查数据(测得电压Vs)不是OV (无波形(waveform-less)数据)。如果测得电压Vs是0V，则控制器9可能处于诸如断电状态的异常状态或被供电但是在控制器9的电路板上发生了短路的状态中。移动机构30可能处于异常状态中，并且不能将绳检测器20从备用位置移动至探测位置，导致可能生成其中没有记录电压值的检查数据。升降机控制面板8例如可以探测到不能获取有效检查数据(包括没有检查数据从控制器9输出)。在此情况下，升降机控制面板8输出并传输例如O的确定位至监视系统11。监视系统11以蓝色报警灯、报警声音等向观察者通报该异常状态的发生。报警灯和/或扬声器可以设置在机房2中的升降机控制面板8或控制器9上，并且可以开通报警灯和/或发出报警声音。
[0066]从绳检测器20 (见图6和7)输出的检查数据(测得电压Vs)首先供应给控制器9(步骤41)。
[0067]如果测得电压在价〈^0.2￥，然而不是(^，的电压范围内，即没有等于或高于
0.2V的峰值电压显现于测得电压Vs的波形中(步骤42 “是”)，则控制器9经由升降机控制面板8 (通信装置10)将O的确定位输出并传输至监视系统11 (步骤43)。如上所述，这是在甚至无损伤金属丝绳5上存在绳股噪声的原因，并且绳股噪声具有大约0.3V的峰值。如果没有等于或高于0.2V的峰值电压，则例如可能在传感器线圈26L、26R上发生短路故障或开路故障。还有，在此情况下，将O的确定位传输至监视系统11，以以蓝色报警灯、报警声音等向观察者通报该异常状态的发生。
[0068]如果等于或高于0.2V的电压值包括在测得电压Ns的波形中(步骤42“否”)，则获取测得波形中的最大瞬时电压值(以下称为峰值电压Vp)，并且确定峰值电压Vp是否低于
0.6V (步骤44和45)。如果峰值电压Vp低于0.6V，则确定金属丝绳5未损伤。在此情况下，控制器9输出I的确定位(步骤45和步骤46 “是”)。以例如绿灯向观察者通报金属丝绳5正常。
[0069]如果峰值电压Vp等于或高于0.6V (步骤45 “否”)，则电压值不指示绳股噪声，而是可能归因于金属丝绳5中的损伤而被探测到。控制器9如下地进行对金属丝绳5中的损伤的严重性的两级确定。
[0070]首先确定峰值电压Vp是否等于或高于L 4V (步骤47)。
[0071]如果峰值电压Vp等于或高于1.4V (步骤47“ 1.4≤Vp”)，则可以在金属丝绳5中发生相对高的严重性的损伤。在此情况下，控制器9输出3的确定输出位，并且相应地，监视系统11以红色报警灯、报警声音等通知金属丝绳5受到损伤(步骤51)。在通知金属丝绳5受到损伤时，通常执行用于识别多根金属丝绳5中的哪一根受到损伤的详细(minute)检查。
[0072]如果峰值电压Vp等于或高于0.6V但是低于1.4V (步骤47 “是”)，则接下来在绳股5B的一个节距的长度(与一个节距对应的数据范围)内计数0.6V ^ Vs<l.4V的范围内的电压值(峰值)的数量(见图6和7)，并且然后确定数量是一还是更大(步骤48和49)。这确定是否在一个部分集中地发生相对低严重性的损伤。[0073]如果等于或高于0.6V但是低于1.4V的范围内的电压值的数量在一个节距的长度内是一，则可能在金属丝绳5的一个部分中未集中发生损伤。在此情况下，控制器9输出2的确定输出位，并且相应地使用例如黄色报警灯来引起观察者的注意(步骤49和步骤50 “是”)。
[0074]另一方面，如果等于或高于0.6V但是低于1.4V的范围内的电压值的数量在一个节距的长度内是二或更大，则损伤可能是相对低严重性的，但是可以在一个部分集中发生。在此情况下，控制器9输出3的确定输出位并且以红色报警灯、报警声音等向观察者通报异常，如峰值电压Vp等于或高于1.4V的情况那样(步骤49和步骤51 “二或更大”)。
[0075]上述算法使用0.2V的第一阈值电压来确定绳检测器20 (传感器线圈26L、26R)是否处于异常状态，使用0.6V的第二阈值电压来确定金属丝绳5是否受到损伤，并且使用
1.4V的第三阈值电压来进行损伤的严重性的两级确定。通过检测获得此三个阈值电压，以下将描述其详情。
[0076]图11示出了使用绳检测器20测量损伤的金属丝绳5的检测的结果，示出了使用绳检测器20测得的峰值电压Vp的值(放大了 6000倍)。图12是基于图11中所示的检测结果绘制的图示，示出了峰值电压Vp (竖直轴)与缺陷经过位置(角度)(以下将描述)(水平轴)之间的关系。图13示出了金属丝绳5与绳检测器20之间的位置关系。在图11的表格中，峰值电压Vp的一些值在其右上方不具有符号，一些在其右上方具有两个符号(* * )，而另一些在其右上方具有一个符号(*)。具有两个符号(* *)的值指示在根据算法的确定处理(图8至10)中将通知异常的发生(步骤51)。具有一个符号(*)的值指示在根据算法的确定处理中至少要引起注意(步骤50)。没有符号的值指示没有异常的确定。
[0077]在此检测中，使用具有上述的8XS (19)的结构和IOmm的直径的四根金属丝绳5，它们彼此平行布置，相邻金属丝绳5之间具有3mm的空隙。在预先对所有四根金属丝绳5进行退磁后，试着进行了数次检测。图11和12示出的检查数据不是在第一次尝试中(其中金属丝绳5在被退磁后第一次经过绳检测器20)获取的，而是在没有退磁的第二次尝试中获取的。其原因是，通过数次尝试，在第二次和随后的尝试中获取的数据在尝试之间仅具有小的偏离，但是在第一次尝试中获取的数据与在第二次和随后的尝试中获取的数据显著不同。在第二次和随后的尝试中，金属丝绳5具有残余磁性，因为已经在先前的尝试中对其进行了磁化，并且其总体上被以残余磁性和尝试期间的磁性磁化。调整尝试期间的磁化的程度(大小)，使得残余磁性和尝试期间的磁性总体上不经历饱和磁化。
[0078]金属丝绳5均是通过如上所述地缠绕绳股5B而制备的，并且绳股5B均是通过缠绕多根元金属丝来制备的。金属丝绳5可能在构成绳股5B的元金属丝中的外层元金属丝5c中受到损伤。在测量检测中，首先，选择四根金属丝绳5中的特定的一根金属丝绳(不包括两端的金属丝绳)，并且在构成金属丝绳5的八个绳股5B之一的外层元金属丝5c的一个节距内故意制造各种破裂数量，并且然后使包括具有破裂的外层元金属丝5c的金属丝绳的四根金属丝绳5经过绳检测器20。
[0079]在图11的表格中，外层元金属丝5c的一个节距内的破裂的数量示于列“破裂的数量”中。然而，最下的“一个股绳”示出了如下检测的结果:包括不仅外层元金属丝5c而且内层元金属丝5b和芯金属丝5a的一个绳股5B完全破裂。
[0080]例如，破裂的数量“元金属丝中一个”意指选择特定的绳股5B，该特定的绳股5B构成四根平行布置的金属丝绳5中的两端的金属丝绳之间的两根金属丝绳5中的特定的一根金属丝绳，并且在构成绳股5B的外层元金属丝5c的一个节距内制造一个破裂。
[0081]现在参照图13，能够将外层元金属丝5c分类为三种类型:(i)顶点(crown)元金属丝:仅与相同股绳5B中在两侧相邻的外层元金属丝5c接触接触的元金属丝；(ii)辊隙(nip)元金属丝:也与相邻绳股5B中的外层元金属丝5c接触的元金属丝；以及(iii)床元金属丝:与纤维芯5A接触的元金属丝。甚至包括在相同绳股5B中的外层元金属丝5c的顶点、辊隙、和床元金属丝具有至绳检测器20 (传感器26L、26R)的各自不同的距离。在测量检测中，其次，使得不仅破裂的数量，而且破裂在外层元金属丝5c中的位置，不同。
[0082]参照图11，列“破裂的类型”指示床元金属丝、辊隙元金属丝和顶点元金属丝中的哪一个破裂。例如，破裂的数量“元金属丝中一个”示出了对于三种类型的破裂“床金属丝破裂”、“辊隙金属丝破裂”和“顶点金属丝破裂”的检测结果。这意指在“床”、“辊隙”、或“顶点”外层元金属丝5c的一个节距内发生一个破裂，这是通常情况。
[0083]此外，因为仅在金属丝绳5的一侧设置绳检测器20 (见图1、2和13)，所以当具有破裂的金属丝绳5经过绳检测器20时，破裂越靠近绳检测器20，则峰值电压变得越高，而破裂距绳检测器20的距离越大，则峰值电压变得越低。因此，在测量检测中，第三，也使得破裂相对于绳检测器20的角度位置不同。参照图13，对不同情况进行检测，其中由0、45、90、135和180度(与上述“缺陷经过位置(角度)”对应)的不同的角度位置来限定绳检测器20与金属丝绳5中的破裂之间的位置关系，其中，O度意指破裂最靠近绳检测器20，而180度意指破裂离绳检测器20最远。
[0084]在图11的表格中，还在列“噪声(V)”中示出了可能归因于上述绳股噪声的电压值(静态电压值)。
[0085]参照图11的表格，在所有的检测结果中，绳股噪声引起的电压值为0.3至0.4V。这是将用于确定绳检测器20 (传感器线圈26L、26R)是否处于异常状态的第一阈值电压设定为0.2V的原因。绳股噪声引起的测得电压几乎不等于或低于0.2V，并且在仅获取到等于或低于0.2V的第一阈值电压的峰值电压时，如上所述地确定绳检测器20(传感器线圈26L、26R)处于异常状态(步骤43)。
[0086]参照图11的表格和图12的图示，对于几乎所有的检测结果，在O度的缺陷经过位置(破裂最靠近绳检测器20)，峰值电压变高，而对于相同类型的损伤，随缺陷经过位置接近180度(破裂距绳检测器20更大的距离)，峰值电压变低。在灵敏度最低的180度的缺陷经过位置，除破裂的数量“一个绳股”外，没有示出等于或高于0.6V的峰值电压。在180度的缺陷经过位置，对整个破裂绳股5B示出了高于0.6V的第二阈值电压的1.3V的峰值电压Vp，并且因此引起注意(见步骤49和50)。
[0087]在135度的缺陷经过位置，对于整个破裂绳股5B的峰值电压Vp高于1.4V的第三阈值电压。因此通知异常的发生(见步骤47和51)。在135度的缺陷经过位置，对于“元金属丝和顶点金属丝破裂中七个”、“元金属丝和顶点金属丝破裂中三个”、以及“元金属丝和顶点金属丝破裂中两个”的情况示出了 0.6V或更高的峰值电压Vp，并且因此引起注意。
[0088]在90度的缺陷经过位置，对于“元金属丝和辊隙金属丝破裂中四个”的情况也引起注意。
[0089]在45度的缺陷经过位置，不仅对破裂的一个绳股，而且对“元金属丝和顶点金属丝破裂中七个”和“元金属丝和顶点金属丝破裂中三个”的情况示出了高于1.4V的第三阈值电压的峰值电压Vp，并且因此通知异常的发生。在45度的缺陷经过位置，还对于“元金属丝和顶点金属丝破裂中一个”、“元金属丝和床金属丝破裂中两个”、“元金属丝和辊隙金属丝破裂中两个”、以及“元金属丝和顶点金属丝破裂中两个”的情况引起注意。
[0090]在O度的缺陷经过位置，不引起注意，但是对于“元金属丝和床金属丝破裂中四个”和“元金属丝和辊隙金属丝破裂中四个”的情况执行异常通知。
[0091]虽然在180度的缺陷经过位置处的灵敏度有点低，但是能够通过将用于确定金属丝绳5是否受到损伤的第二阈值电压设定为0.6V并将用于损伤的严重性的二级确定的第三阈值电压设定为1.4V来相对成功地执行注意引起和异常通知。
[0092]应当理解，第一、第二、和第三阈值电压仅是示例性的，并且可以通过降低第二阈值电压来提高用于确定金属丝绳5是否受到损伤的灵敏度，并且可以通过降低第三阈值电压来提高执行异常通知的情况的数量。
[0093]图14和15示出了与图11和12中所示的那些表格和图示对应的表格和图示，示出了绳检测器20如图16中所示地未设置在金属丝绳5的一侧而是在两侧的情况的模拟的结果。这样以从两侧放置金属丝绳5的方式设置两个绳检测器20容许提高在从90至180度的缺陷经过位置处的灵敏度。参照图14，在金属丝绳5的两侧设置绳检测器20使得与绳检测器20仅设置在金属丝绳5的一侧的情况相比，提高了注意引起(见符号* )和警报通知(见符号* 的频率。在这样在金属丝绳5的两侧设置绳检测器20的情况下，可以与绳检测器20设置在一侧的情况不同地设置第二和第三阈值电压。
[0094]图17是对应于图4的根据另一实施例的绳检测器20A的横截面视图。绳检测器20A与图4中所示的绳检测器20不同，因为传感器表面(传感器线圈26L、26R ；图17中仅示出了线圈26L)的两个纵向端部向上弯曲(朝向金属丝绳5)。支撑传感器线圈26L、26R的线圈底座23也具有形成于其两端上的抬高的部分。
[0095]如果四个平行布置的金属丝绳5的整个宽度(金属丝绳5之间的间隔)大于用于卷扬机6中的槽轮中和/或偏转器槽轮7 (见图1)中的沟槽的宽度，则将与槽轮接触的四根金属丝绳5中的两端的金属丝绳的表面向外偏转，并且由此与槽轮紧密接触，比两个其余的金属丝绳5更加速地受到损伤。绳检测器20A的传感器表面(传感器线圈26L、26R)的两个端部从而向四根金属丝绳5的两个相应端侧的金属丝侧方弯曲，这能够提高对于两个端侧的金属丝绳5的损伤感测的灵敏度。
【权利要求】
1.一种金属丝绳检查设备，包括沿通道设置的传感器装置，彼此平行布置的多根金属丝绳穿过所述通道行进，并且所述传感器装置适于感测从已经被磁化的所述金属丝绳泄漏的漏磁通量,其中， 所述传感器装置包括以平面形成的传感器表面，并且所述传感器表面的长度大于所述多个平行布置的金属丝绳的整个宽度，并且其中， 在感测到所述漏磁通量时，将所述传感器装置的所述传感器表面安置为平行于由所述多个平行布置的金属丝绳限定的平面以与所述多个金属丝绳线接触并且安置为跨所述多个平行布置的金属丝绳的整个宽度。
2.根据权利要求1所述的金属丝绳检查设备，还包括用于移动所述传感器装置的移动机构，其中， 所述移动机构布置为，在感测到所述漏磁通量时，使得所述传感器装置接近所述金属丝绳以使所述传感器表面与所述金属丝绳线接触，并且在未感测到所述漏磁通量时，移动所述传感器装置使其离开所述金属丝绳。
3.根据权利要求2所述的金属丝绳检查设备，其中，所述移动机构包括用于旋转所述传感器装置的旋转机构。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的金属丝绳检查设备，其中，所述平面传感器表面的两个纵向端部在相同方向上弯曲，并且在感测到所述漏磁通量时，所述传感器表面的所述两个纵向端达到所述多个平行布置的金属丝绳中的两个相应的端侧金属丝绳的侧方。
5.根据权利要求1至3中的任一项所述的金属丝绳检查设备，其中，所述传感器装置包括用于感测所述漏磁通量的传感器线圈和用于磁化所述多个金属丝绳的磁化器。
6.根据权利要求5所述的金属丝绳检查设备，还包括彼此平行地分离布置的两个，第一和第二，传感器线圈，其中， 所述漏磁通量所通过的相应的第一和第二传感器线圈的部分之间的间隔是构成所述金属丝绳的多个绳股中的相邻绳股之间的距离的整数倍。
7.一种金属丝绳损伤确定设备，包括: 检查数据接收模块，用于接收取决于从磁化的金属丝绳泄漏的漏磁通量的大小的电压数据的输入，所述电压数据从传感器线圈输出，所述传感器线圈沿通道设置并适于生成由所述漏磁通量引起的电动势，一个或多个金属丝绳穿过所述通道行进； 峰值电压探测模块，用于使用由所述检查数据接收模块接收的所述电压数据来探测最大电压值； 第一确定模块，用于确定由所述峰值电压探测模块探测的所述最大电压值是否等于或大于第一阈值；以及 第一确定数据输出模块，用于在所述第一确定模块确定等于或大于所述第一阈值的所述最大电压值记录于所述电压数据中时，输出至少用于引起注意的第一确定数据。
8.根据权利要求7所述的金属丝绳损伤确定设备，还包括: 第二确定模块，用于确定由所述峰值电压探测模块探测的所述最大电压值是否等于或大于第二阈值，所述第二阈值大于所述第一阈值；以及 第二确定数据输出模块，用于在所述第二确定模块确定等于或大于所述第二阈值的所述最大电压值记录于所述电压数据中时，输出用于引起警报的第二确定数据。
9.根据权利要求8所述的金属丝绳损伤确定设备，还包括第三确定模块，用于在所述第一确定模块和所述第二确定模块确定所述最大电压值等于或大于所述第一阈值并且小于所述第二阈值时，确定等于或大于所述第一阈值并且小于所述第二阈值的多个分离电压值是否存在于与构成所述金属丝绳的多个绳股的一个节距对应的数据范围内，其中， 所述第二确定数据输出模块还适于在所述第三确定模块确定等于或大于所述第一阈值并且小于所述第二阈值的多个电压值存在于与一个节距对应的所述数据范围内时，输出用于引起警报的第二确定数据。
10.根据权利要求7所述的金属丝绳损伤确定设备，还包括: 第四确定模块，用于确定所述最大电压值是否小于第三阈值，所述第三阈值小于所述第一阈值；以及 第三确定数据输出模块，用于在所述第四确定模块确定所述最大电压值小于所述第三阈值时，输出用于通知所述损伤确定设备处于异常状态的第三确定数据。
11.根据权利要求7至10中的任一项所述的金属丝绳损伤确定设备，还包括用于通过网络向外部传输所述确定数据的传输装置。
12.—种金属丝绳损伤确定方法，适于控制包括以下步骤的计算机: 接收取决于从磁化的金属丝绳泄漏的漏磁通量的大小的电压数据的输入，所述电压数据从传感器线圈输出，所述传感器线圈沿通道设置并适于生成由所述漏磁通量引起的电动势，一个或多个金属丝绳穿过所述通道行进； 使用所接收的电压数据来探测最大电压值； 确定所探测的最大电压值是否等于或大于第一阈值；以及 在确定等于或大于所述第一阈值的所述最大电压值记录于所述电压数据中时，输出至少用于引起注意的第一确定数据。
13.根据权利要求12所述的金属丝绳损伤确定方法，还适于控制包括以下步骤的所述计算机: 确定所探测的最大电压值是否等于或大于第二阈值，所述第二阈值大于所述第一阈值；以及 在确定等于或大于所述第二阈值的所述最大电压值记录于所述电压数据中时，输出用于引起警报的第二确定数据。
14.根据权利要求13所述的金属丝绳损伤确定方法，还适于控制包括以下步骤的所述计算机: 在确定所述最大电压值等于或大于所述第一阈值并且小于所述第二阈值时，确定等于或大于所述第一阈值并且小于所述第二阈值的多个分离电压值是否存在于与构成所述金属丝绳的绳股的一个节距对应的数据范围内；以及 还在确定等于或大于所述第一阈值并且小于所述第二阈值的多个电压值存在于与一个节距对应的所述数据范围内时，输出用于引起警报的第二确定数据。
15.根据权利要求12所述的金属丝绳损伤确定方法，还适于控制包括以下步骤的所述计算机: 确定所述最大电压值是否小于第三阈值，所述第三阈值小于所述第一阈值；以及 在确定所述最大电压值小于所述第三阈值时，输出用于通知所述确定设备处于异常状态的第三确定数据。`
【文档编号】G01N27/83GK103792279SQ201310525151
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2013年10月30日 优先权日:2012年10月30日
【发明者】近藤城圣 申请人:东京制纲株式会社