用于钢缆生产质量监测的装置和方法
用于钢缆生产质量监测的装置和方法
【专利摘要】本发明提供了一种用于钢缆生产质量监测的装置和方法，所述用于钢缆生产质量监测的装置包括：基座；辅助同轴调节机构，所述辅助同轴调节机构包括：上压轮组件和下压轮组件，其中，上压轮和下压轮在水平方向上错开设置，对钢缆进行水平方向张力调节；至少一组检测组件，设置在所述辅助同轴调节机构上，每组所述检测组件包括：第一对夹持滚轮，设置在钢缆的第一直径方向上；第二对夹持滚轮，设置在钢缆的第二直径方向上，各个所述滚轮上连接有位移传感器及磁信号传感器。所述用于监测钢缆生产质量的方法采用前面所述的用于钢缆生产质量监测的装置。本发明能及时全面发现钢缆质量问题并快速进行定位。
【专利说明】用于钢缆生产质量监测的装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及钢缆检测领域，具体涉及一种用于钢缆生产质量监测的装置和方法。
【背景技术】
[0002]钢缆作为一种重要的牵引中介，在电梯运输、能源开采、船舶等领域得到广泛应用。由于其与安全相关的重要性，在钢缆日常运行、定期检修阶段，均有对钢缆质量(断丝、变形、磨损等)的检测装置得到实际应用；但是，在钢缆生产质量检测阶段，则主要仍采用人工抽样检测的方式进行。
[0003]由于目前钢缆生产质量的整体成品率较高，通过人工抽样检测很难发现钢缆的一些局部缺陷；然而另一方面，钢缆使用过程中，只要有一个局部存在质量问题将会引起整个系统出现安全问题。因此，对钢缆生产质量的全过程监测，及时全面的发现局部生产质量问题，对于提高出厂钢缆的安全性，提高钢缆生产企业的竞争力有着非常重要的意义。
[0004]综上所述，现有技术中存在以下问题:钢缆生产难以实现有效的内部质量的检测。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种用于钢缆生产质量监测的装置和方法，以解决钢缆生产难以实现有效的内部质量监测问题。
[0006]为此，本发明提出一种用于钢缆生产质量监测的装置，对钢缆进行质量监测，所述用于钢缆生产质量监测的装置包括:
[0007]基座；
[0008]辅助同轴调节机构，设置在所述基座上，所述辅助同轴调节机构包括:位于所述钢缆上方的上压轮和位于所述钢缆下方的下压轮，所述上压轮和下压轮在水平方向上错开设置，对钢缆进行水平方向张力调节，在竖直方向上，所述上压轮和下压轮能形成夹持所述钢缆的空间；
[0009]至少一组检测组件，设置在所述辅助同轴调节机构上，每组所述检测组件包括:第一对夹持滚轮，设置在钢缆的第一直径方向上；第二对夹持滚轮，设置在钢缆的第二直径方向上，所述第一直径方向垂直所述第二直径方向，所述第一对夹持滚轮和第二对夹持滚轮均包括两个对称设置在钢缆圆周上的两个滚轮，每对夹持滚轮中的两个滚轮均位于通过所述钢缆轴线的平面内，并且各个所述滚轮的轴线垂直所述钢缆轴线，各个所述滚轮上连接有位移传感器及磁信号传感器。
[0010]进一步地，所述基座包括:底座、设置在所述底座上的螺杆、以及通过螺纹连接在螺杆上并能上下移动的上基座和下基座，所述上压轮设置在所述上基座上，所述下压轮设置在所述下基座上。
[0011]进一步地，所述辅助同轴调节机构还包括:与所述上压轮连接的上压轮弹簧。
[0012]进一步地，每组所述检测组件中，第一对夹持滚轮的轴线和第二对夹持滚轮的轴线可位于不同平面内(保证安装空间避免干涉)，沿钢缆轴线方向前后错开固定间距，所述用于钢缆生产质量监测的装置包括:并行设置的两组所述检测组件。
[0013]进一步地，所述用于钢缆生产质量监测的装置还包括:与所述位移传感器及磁信号传感器连接的信号处理装置，两对夹持滚轮上的位移传感器及磁信号传感器的监测信号存在固定延时对应关系，延时时间通过两对夹持滚轮轴线间距除以钢缆捻制速度(钢缆捻制速度由安装在捻制绞盘上速度传感器获得)确定，以保证监测的第一直径方向直径与第二直径方向直径位于同一平面内。
[0014]进一步地，各所述滚轮连接有压簧。
[0015]进一步地，所述上压轮和下压轮位于一个平面内，所述第一直径方向和所述第二直径方向与所述上压轮和下压轮所在的平面垂直相交。
[0016]进一步地，所述上压轮和下压轮位于竖直平面内，所述第一直径方向和所述第二直径方向与所述上压轮和下压轮所在的平面分别相交成45度角。
[0017]本发明还提出一种用于监测钢缆生产质量的方法，所述用于监测钢缆生产质量的方法采用前面所述的用于钢缆生产质量监测的装置；
[0018]所述用于监测钢缆生产质量的方法包括:在线使刚完成捻制的钢缆通过各滚轮；在钢缆通过时对钢缆进行自动实时检测得到监测信号，根据所述监测信号进行处理分析，对钢缆生产质量做出自动判断；当判断发现质量问题时，通过发出声光报警并记录质量问题及出现位置。
[0019]进一步地，两对夹持滚轮上的位移传感器及磁信号传感器的监测信号存在固定的延时对应关系，延时时间通过两对夹持滚轮轴线间距除以钢缆捻制速度(钢缆捻制速度由安装在捻制绞盘上速度传感器获得)确定，以保证监测的第一直径方向直径与第二直径方向直径位于同一平面内。
[0020]进一步地，通过安装在夹持滚轮上的位移传感器对钢缆的直径进行监测；通过第一对夹持滚轮和第二对夹持滚轮检测到的直径值监测不圆度；通过磁信号传感器对钢缆的捻距、松散度、缺陷和接头连接点间距进行监测。
[0021]本发明让刚完成捻制的钢缆连续的通过所述上压轮和下压轮的夹持空间，通过连接在滚轮上的位移传感器及磁信号传感器，可在线实时得到钢缆主要参数，例如包括钢缆的直径、不圆度、捻距、松散度、缺陷、接头连接点间距等参数，因而可以在线的连续的获得钢缆内部的质量，实现有效的内部质量监测，克服人工检测的非连续性和间断性和不全面性，提高了检测的完整性和有效性，可以在生产过程中及时全面发现钢缆质量问题并快速进行定位，对于提高钢缆生产企业的产品质量、提高钢缆作业安全有着显著效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为本发明实施例的用于钢缆生产质量监测的装置的主视图；
[0023]图2为本发明实施例的用于钢缆生产质量监测的装置的后视图；
[0024]图3为本发明实施例的用于钢缆生产质量监测的装置的侧视图；
[0025]图4为本发明实施例的用于钢缆生产质量监测的装置的上压轮组件的结构示意图；
[0026]图5为本发明钢缆的用于钢缆生产质量监测的装置的上压轮组件的局部剖视图；
[0027]图6为本发明的用于钢缆生产质量监测的装置的检测组件的结构示意图；
[0028]图7为本发明实施例的用于钢缆生产质量监测的装置的立体图。
[0029]附图标号说明:
[0030]1-基座2-上基座3-下基座4-检测组件5钢缆
[0031]100-升降机110-手柄120-顶板130-立杆140-底座150-手轮160-螺杆
[0032]210-上连接板220-上压轮组件2 30-上滑动梁
[0033]221-上安装座222-上压轮安装板223-上压轮弹簧224-横杆225a_调节螺母
[0034]225b-拉杆226-连接块227a_直线导轨227b_滑块228-上压轮229-轮轴
[0035]310-下连接板320-下压轮组件330-下滑动梁
[0036]321-下安装座322-下压轮323-下压轮安装板
[0037]341-位移传感器342-连接板343-导向杆344-顶丝345-固定座346-压簧
[0038]347-滚轮348-传感器安装盒349-磁信号传感器
[0039]61第一对夹持滚轮62第二对夹持滚轮
【具体实施方式】
[0040]为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照【专利附图】
【附图说明】本发明。
[0041]本发明的目的在于，通过设计一种用于钢缆生产质量监测的检测装置，实现对新制钢缆质量进行实时监测，以保证无遗漏的全面及时发现钢缆生产质量问题，在钢缆出厂前解决相关问题，进一步提高出厂钢缆的安全等级。如图1、图2、图3和图7所示，本发明实施例的用于钢缆生产质量监测的装置(简称检测装置)包括:
[0042]基座I ;
[0043]辅助同轴调节机构，设置在所述基座I上，如图3和图5所示，所述辅助同轴调节机构包括:位于所述钢缆上方的上压轮228和位于所述钢缆下方的下压轮322，如图1所示，所述上压轮228和下压轮322在水平方向或钢缆轴向上或钢缆长度方向上错开设置，对钢缆进行水平方向张力调节，在竖直方向上，如图3所示，所述上压轮228和下压轮322均能转动并能形成夹持所述钢缆5的空间，以使钢缆能够连续的顺利的通过上压轮228和下压轮322之间的夹持空间；如图1所示，上压轮228和下压轮322的数目均为两个，以使得在两个上压轮228和下压轮322之间钢缆部分形成预紧状态，保证通过检测组件的钢缆离地高度恒定；
[0044]至少一组检测组件4，设置在所述辅助同轴调节机构上，如图3所示，每组所述检测组件4包括:第一对夹持滚轮61，设置在钢缆的第一直径方向上，能够转动，用于夹持钢缆5 ;第二对夹持滚轮62，设置在钢缆的第二直径方向上，能够转动，用于夹持钢缆5，所述第一直径方向垂直所述第二直径方向；
[0045]如图3所示，所述第一对夹持滚轮61和第二对夹持滚轮62均包括两个对称设置在钢缆圆周上的两个滚轮，每对夹持滚轮中的两个滚轮均位于通过所述钢缆5轴线的平面内，并且各个所述滚轮的轴线垂直所述钢缆轴线，如图6所示，各个所述滚轮347连接有位移传感器341及磁信号传感器349。通过位移传感器对钢缆的直径和不圆度进行检测，通过磁信号传感器对钢缆的捻距、松散度、缺陷和接头连接点间距进行检测。由于位移传感器341及磁信号传感器349能够连续的对通过其中的钢缆进行检测，所以，本发明能够实现对整条钢缆进行全面的监测。
[0046]进一步地，如图1、图2和图7所示，所述基座I包括:底座140、设置在所述底座上的螺杆160、以及连接在螺杆160上并能上下移动的上基座2和下基座3，所述上压轮228设置在所述上基座2上，所述下压轮322设置在所述下基座3上。通过上基座2和下基座3在底座上的上下移动，可以调节上压轮228和下压轮322之间的夹持空间和夹持高度，调节对钢缆的预紧力，实现钢缆的快速安装调节，通过螺杆160的螺纹调整，可以进行连续的精调。
[0047]进一步地，所述辅助同轴调节机构还包括:与所述上压轮228连接的上压轮弹簧(拉簧)223，下压轮的轴线则固定，以实现对钢缆的压紧和预紧。
[0048]进一步地，每组所述检测组件4中，第一对夹持滚轮的轴线和第二对夹持滚轮的轴线不位于同一平面内，但间距确定，以保证第一对夹持滚轮和第二对夹持滚轮有充分的安装空间，避免第一对夹持滚轮和第二对夹持滚轮相互干涉。如图1、图2和图7所示，所述用于钢缆生产质量监测的装置包括:并行设置的两组所述检测组件4，两组所述检测组件4间隔设置，例如，第一组的第一对夹持滚轮与第二组的第一对夹持滚轮位于第一个平面内，第一组的第二对夹持滚轮与第二组的第二对夹持滚轮位于第二个平面内，第一个平面垂直第二个平面，这样，用于钢缆生产质量监测的装置可以获取钢缆两个垂直直径方向上的两组直径及磁信号信息，两组检测信号可相互验证增加检测的准确性。
[0049]每组所述检测组件4中，两对夹持滚轮的传感器监测信号通过延时处理保证监测的第一直径方向的直径与第二直径方向的直径位于同一平面内，两对夹持滚轮的传感器监测信号为两对夹持滚轮的位移传感器获得的监测信号及磁信号传感器获得的监测信号；延时时间通过两对夹持滚轮轴线间距除以钢缆捻制速度确定；钢缆捻制速度由安装在捻制绞盘上速度传感器获得。也就是，当第一对夹持滚轮的轴线和第二对夹持滚轮的轴线不位于同一平面内，但间距确定时，两对夹持滚轮的位移传感器获得的监测信号及磁信号传感器获得的监测信号不是位于同一平面内的钢缆的信号，而是位于不同平面内的钢缆的信号，本发明为了使两对夹持滚轮的位移传感器获得的监测信号及磁信号传感器获得的监测信号，位于钢缆的同一平面内，采取了延时处理措施，即在考虑延时时间后，或消除了延时时间的因素后，将两对夹持滚轮的位移传感器获得的监测信号及磁信号传感器获得的监测信号作为同一平面内的直径计算的依据。例如，两对夹持滚轮在t时刻均得到了传感器监测信号(包括:位移传感器获得的监测信号及磁信号传感器获得的监测信号)，此时，两对夹持滚轮得到的传感器监测信号不是位于同一平面内，为了使两对夹持滚轮的传感器监测信号位于一个平面内，本发明用t时刻加上或减去延时时间s后，第二对夹持滚轮得到的传感器监测信号与t时刻的第一对夹持滚轮得到的传感器监测信号，组合成一组数据，来计算第一直径方向的直径与第二直径方向的直径，也就是，t时刻加上或减去延时时间S后第二对夹持滚轮得到的传感器监测信号，与t时刻的第一对夹持滚轮得到的传感器监测信号才是位于同一平面内的钢缆的监测信号。
[0050]此外，每组所述检测组件4中，第一对夹持滚轮的轴线和第二对夹持滚轮的轴线也可以位于同一平面内，这样能够同时检测同一平面内的两组直径及磁信号信息。
[0051]进一步地，所述用于钢缆生产质量监测的装置还包括:与所述位移传感器及磁信号传感器连接的信号处理装置或质量监测报警系统。信号处理装置或质量监测报警系统记录检测组件获取的信号，并通过内置算法计算得到钢缆的质量参数信息及其位置信息，通过将参数信息与生产指标进行对比，从而识别钢缆质量问题，对各类型质量问题进行编号记录，并依据不同策略通过声光信号对不同质量问题进行报警。
[0052]进一步地，各所述滚轮347连接有压簧346，以保证滚轮347压紧钢缆5，使得位移传感器341及磁信号传感器349能够获得检测信号。
[0053]进一步地，如图3所示，所述上压轮228和下压轮322的轮面位于一个平面内，以避免钢缆扭曲，所述第一直径方向和所述第二直径方向与所述上压轮和下压轮所在的平面相交，以使空间结构紧凑，互不干涉。
[0054]进一步地，如图3所示，所述上压轮和下压轮位于竖直平面内，所述第一对夹持滚轮61所在的第一直径方向和所述第二对夹持滚轮62所在的第二直径方向与所述上压轮和下压轮所在的平面分别相交成45度角。如图4所示，第一对夹持滚轮61包括:位于钢缆5右上方的两个滚轮347和位于钢缆5左下方的两个滚轮347，如图4所示，第一对夹持滚轮61中，位于钢缆同一侧的两个滚轮347间隔设置，两个滚轮347的轴线或转轴平行，两个滚轮347与钢缆位于同一平面内，同理，第二对夹持滚轮62中，位于钢缆每一侧的两个滚轮347间隔设置，两个滚轮347的轴线或转轴平行，两个滚轮347与钢缆位于同一平面内。这样能够充分利用整个装置的整体空间，有利于有效的得到理想角度的检测信号。磁信号传感器安装在检测组件的传感器安装盒内，位于同一侧的两滚轮347之间，通过滚轮隔离保证磁信号传感器与钢缆表面间隔恒定。
[0055]下面再进一步描述一下本发明的具体结构和工作过程:
[0056]如图1、图2、图3和图7所示，基座I包括底座140、立杆130、顶板120以及升降机100。所述立杆130为一对相互平行并竖直设置的光杠，上基座2和下基座3可沿其上滑动。通过旋转手轮150可调整下基座的高度，而利用手柄110可以通过升降机100实现上基座2的升降，进而方便实现检测装置与钢缆的快速安装调节。
[0057]上基座2主要包括两个左右对称且通过上滑动梁230及上连接板210连接的上压轮组件220。如图4和图5所示，所述上压轮组件220，包括上压轮228。上压轮228通过轮轴229与上压轮安装板222相连，所述上压轮安装板通过滑块227b和直线导轨227a与上安装座221相配合，上压轮安装板可沿直线导轨方向滑动。在所述上压轮安装板上部设有一相互垂直的贯穿槽，水平贯穿槽内贯穿有一横杆224，所述横杆的中部通过连接块226与拉杆225b相连，拉杆另一端设有螺纹，通过调节螺纹上安装的调节螺母225a可实现横杆224的上下运动。在所述上压轮安装板的两侧设有一对拉簧(上压轮弹簧)223，拉簧一端固定在上安装座221上，另一端与横杆的两端相连，在拉簧的作用下，可确保压轮压紧钢缆，同时调节调节螺母可改变拉簧的预紧力。
[0058]如图3所示，所述下基座3由两个左右对称设置的下压轮组件320、下滑动梁330以及下连接板310组成。所述下压轮组件主要包括下压轮322、下安装座321及下压轮安装板323。下压轮通过轮轴与下压轮安装板配合，下压轮安装板上设有长槽，其通过螺钉固定于下安装座上，可相对安装座上下微调。所述下滑动梁较上滑动梁稍短，如此使得上压轮组件与下压轮组件相互错位，调节拉簧的拉力可改变钢缆的张紧力。
[0059]如图1所示，在所述上基座和下基座的左右压轮组件之间各安装有一对连接板。每条连接板上均安装有两个检测组件4，四条连接板上同侧的检测组件位于同一圆周上且相互间成90度夹角(上、下基座完全合拢时)，如此可实现对同一截面相互垂直的两个方向的直径进行检测。
[0060]如图6所示，所述检测组件4主要包括:滚轮347、传感器安装盒348、固定座345、导向杆343以及位移传感器341及磁信号传感器349。所述传感器安装盒通过两个平行的导向杆343穿过连接板342与固定座345滑配，在传感器安装盒与固定座之间，一压簧346套设于导向杆之上，其上端面与固定座相抵触，下端面与传感器安装盒相抵触。在所述传感器安装盒内安装有磁信号传感器349，而安装盒前后两端各安装有滚轮347，在压簧346的作用下可保证滚轮347紧贴光钢缆5表面。此外，在两导向杆343之间设有一位移传感器341，所述位移传感器的外壳与固定座固定，伸缩杆顶端与传感器安装盒顶端相抵触。通过位移传感器可以实现对光缆直径的测量；通过磁信号传感器实现对钢缆磁信号的检测。
[0061]本发明的用于监测钢缆生产质量的方法如下:当捻制钢缆与绞盘连接处于带张力的静止状态时，通过手轮150调整下基座3到合适的高度，将检测组件的传感器安装盒置于压簧最大变形量处，用顶丝锁死。旋转手柄通过升降机使上、下两个基座闭合，此时上、下压轮与静止钢缆接触，通过调节调节螺母增加拉簧的形变进而调节钢缆的张紧力。调节完成后，根据钢缆的直径大小选择检测组件的组合。如若被检测钢缆直径较大，8组传感器可同时工作，此时旋松所有检测组件的顶丝344，在压簧的作用下，使得传感器安装盒左右滚轮分别与钢缆接触。检测装置可以获取两组钢缆两个垂直直径方向上的直径及磁信号信息，两组检测信号可相互验证增加检测的准确性。如若被检测钢缆直径偏小则需更换相应型号的压轮，同时8组检测组件中位于不同检测圆周上的任意两个相互垂直直径方向上的2对检测组件工作。启动钢缆捻制程序，钢缆在绞盘作用下按设定速度前进，当完成好捻制的钢缆通过检测组件时，钢缆直径信息、钢缆磁信息被检测组件获取，通过质量监测报警系统的计算分析，得到钢缆的直径、不圆度、捻距、松散度、缺陷等质量参数，并与设定值比较，如出现生产质量问题则按相应策略报警。
[0062]本发明在保证钢缆张力状态符合检测标准的前提下，实现钢缆与各检测组件的同轴位置关系；通过检测组件上的位移传感器实现对钢缆同一截面相互垂直的两个方向上直径的监测；通过检测组件上的磁信号传感器实现对钢缆磁信号的监测；利用质量监测报警系统的内置程序实现对直径检测信号、磁信号的对比分析，并做出不同质量问题是监测报警。本发明可以让刚完成捻制的钢缆通过其中，并在钢缆通过时实现对钢缆质量的监测，包括钢缆的捻距、直径、不圆度、松散度、是否存在交错、折弯或断丝等缺陷、钢丝接头连接点间距等指标参数。本发明可在线实时得到钢缆主要参数，相对于现有的线下用测量工具进行的单一点或多点的检测，本发明能够实现钢缆的连续性的整条钢缆的监测，本发明得到的监测数据也是连续性的完整的线性数据，而且，本发明在钢缆进入绞盘之前进行监测，无需像现有技术那样:钢缆先进入绞盘，检测时再从绞盘上解开钢缆进行监测，所以，本发明的监测是事先监测，不会对进入绞盘后的钢缆产生不利影响。
[0063]本发明所采用的基座采用立式结构，其上安装有一对立杆和升降机构可分别实现对上、下基座高度的调节，进而实现检测装置与钢缆的快速安装调节。每个基座上设有左右对称的两个压轮组件，其可辅助调节钢缆穿越检测装置的运行状态。下压轮组件320的压轮固定，上压轮组件220在拉簧的作用下可压紧钢缆，通过调节调节螺母可以适应不同钢缆直径的需要，又因上下压轮组件相互错位通过调节调节螺母改变弹簧预紧力进而实现对钢缆张紧力的调节。
[0064]本发明提供的检测组件分为左右各两组，每组由沿周向均布的四组检测组件组成。其可实现对同一截面相互垂直的两个方向的直径进行监测。此外，为适应小直径钢缆可利用左侧检测组件某一直径方向上的一对检测组件与右侧检测组件与其垂直直径方向上的一对检测组件对钢缆直径进行检测。两对检测组件前后错开一定位置，可通过错开距离与钢缆前进速度修正检测时间保证检测到的直径位于钢缆同一截面，可用于不圆度的计笪
ο
[0065]本发明提供的磁信号传感器安装在检测组件的传感器安装盒内，位于两滚轮之间，通过滚轮隔离保证磁信号传感器与钢缆表面间隔恒定。在所述传感器安装盒前后两端均安装有滚轮，在位于传感器安装盒及固定座之间的压簧的作用下，两滚轮紧贴钢缆保证了磁信号传感器与钢缆表面的距离恒定且符合检测条件。磁信号传感器可以对钢缆的捻距、松散度、缺陷、接头连接点间距等参数做出反映，磁信号与钢缆参数之间的对应关系可以通过监测装置内置数据库进行识别。位移传感器的外壳与固定座固定，其伸缩杆顶端与传感器安装盒相抵触，通过位移传感器可以实现对钢缆直径的监测。
[0066]本发明提供的质量监测报警系统内置有钢缆直径修正程序、不圆度计算程序等钢缆生产质量参数计算程序，可依据检测信号实现钢缆生产质量参数的计算与记录；并通过与生产指标的对比，进行质量问题识别，依据不同质量问题进行不同形式的监测报警。
[0067]以上所述仅为本发明示意性的【具体实施方式】，并非用以限定本发明的范围。为本发明的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。
【权利要求】
1.一种用于钢缆生产质量监测的装置，对钢缆进行质量监测，其特征在于，所述用于钢缆生产质量监测的装置包括: 基座; 辅助同轴调节机构，设置在所述基座上，所述辅助同轴调节机构包括:位于所述钢缆上方的上压轮和位于所述钢缆下方的下压轮，所述上压轮和下压轮在水平方向上错开设置，对钢缆进行水平方向张力调节，在竖直方向上，所述上压轮和下压轮能形成夹持所述钢缆的空间； 至少一组检测组件，设置在所述辅助同轴调节机构上，每组所述检测组件包括:第一对夹持滚轮，设置在钢缆的第一直径方向上；第二对夹持滚轮，设置在钢缆的第二直径方向上，所述第一直径方向垂直所述第二直径方向，所述第一对夹持滚轮和第二对夹持滚轮均包括两个对称设置在钢缆圆周上的两个滚轮，每对夹持滚轮中的两个滚轮均位于通过所述钢缆轴线的平面内，并且各个所述滚轮的轴线垂直所述钢缆轴线，各个所述滚轮上连接有位移传感器及磁信号传感器。
2.如权利要求1所述的用于钢缆生产质量监测的装置，其特征在于，所述基座包括:底座、设置在所述底座上的螺杆、以及通过螺纹连接在螺杆上并能上下移动的上基座和下基座，所述上压轮设置在所述上基座上，所述下压轮设置在所述下基座上。
3.如权利要求1所述的用于钢缆生产质量监测的装置，其特征在于，所述辅助同轴调节机构还包括:与所述上压轮连接的上压轮弹簧。
4.如权利要求1所述的用于钢缆生产质量监测的装置，其特征在于，每组所述检测组件中，第一对夹持滚轮的轴线和第二对夹持滚轮的轴线不在同一平面内，所述用于钢缆生产质量监测的装置包括:并行设置的两组所述检测组件。
5.如权利要求4所述的用于钢缆生产质量监测的装置，其特征在于，所述用于钢缆生产质量监测的装置还包括:与所述位移传感器及磁信号传感器连接的信号处理装置，每组所述检测组件中，两对夹持滚轮的位移传感器获得的监测信号及磁信号传感器获得的监测信号存在固定的延时对应关系，通过延时对应关系保证监测的第一直径方向的直径与第二直径方向的直径位于同一平面内，其中，延时对应关系中的延时时间通过两对夹持滚轮轴线间距除以钢缆捻制速度确定；钢缆捻制速度由安装在捻制绞盘上速度传感器获得。
6.如权利要求1所述的用于钢缆生产质量监测的装置，其特征在于，各所述滚轮连接有压簧。
7.如权利要求1所述的用于钢缆生产质量监测的装置，其特征在于，所述上压轮和下压轮位于一个平面内，所述第一直径方向和所述第二直径方向与所述上压轮和下压轮所在的平面垂直相交。
8.如权利要求7所述的用于钢缆生产质量监测的装置，其特征在于，所述上压轮和下压轮位于竖直平面内，所述第一直径方向和所述第二直径方向与所述上压轮和下压轮所在的平面分别相交成45度角。
9.一种用于监测钢缆生产质量的方法，其特征在于， 所述用于监测钢缆生产质量的方法包括:在线使刚完成捻制的钢缆通过各滚轮；在钢缆通过时对钢缆进行自动实时检测得到监测信号，根据所述监测信号进行处理分析，对钢缆生产质量做出自动判断；当判断发现质量问题时，通过发出声光报警并记录质量问题及出现位置。
10.如权利要求9所述的用于监测钢缆生产质量的方法，其特征在于，通过安装在夹持滚轮上的位移传感器对钢缆的直径进行监测；通过第一对夹持滚轮和第二对夹持滚轮检测到的直径值监测不圆度；通过磁信号传感器对钢缆的捻距、松散度、缺陷和接头连接点间距进行监测。
【文档编号】G01D21/02GK104359506SQ201410636506
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月6日 优先权日:2014年11月6日
【发明者】熊毅, 赵坤鹏, 樊建春, 温东 申请人:中国石油大学(北京)
【专利摘要】本发明提供了一种用于钢缆生产质量监测的装置和方法，所述用于钢缆生产质量监测的装置包括：基座；辅助同轴调节机构，所述辅助同轴调节机构包括：上压轮组件和下压轮组件，其中，上压轮和下压轮在水平方向上错开设置，对钢缆进行水平方向张力调节；至少一组检测组件，设置在所述辅助同轴调节机构上，每组所述检测组件包括：第一对夹持滚轮，设置在钢缆的第一直径方向上；第二对夹持滚轮，设置在钢缆的第二直径方向上，各个所述滚轮上连接有位移传感器及磁信号传感器。所述用于监测钢缆生产质量的方法采用前面所述的用于钢缆生产质量监测的装置。本发明能及时全面发现钢缆质量问题并快速进行定位。
【专利说明】用于钢缆生产质量监测的装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及钢缆检测领域，具体涉及一种用于钢缆生产质量监测的装置和方法。
【背景技术】
[0002]钢缆作为一种重要的牵引中介，在电梯运输、能源开采、船舶等领域得到广泛应用。由于其与安全相关的重要性，在钢缆日常运行、定期检修阶段，均有对钢缆质量(断丝、变形、磨损等)的检测装置得到实际应用；但是，在钢缆生产质量检测阶段，则主要仍采用人工抽样检测的方式进行。
[0003]由于目前钢缆生产质量的整体成品率较高，通过人工抽样检测很难发现钢缆的一些局部缺陷；然而另一方面，钢缆使用过程中，只要有一个局部存在质量问题将会引起整个系统出现安全问题。因此，对钢缆生产质量的全过程监测，及时全面的发现局部生产质量问题，对于提高出厂钢缆的安全性，提高钢缆生产企业的竞争力有着非常重要的意义。
[0004]综上所述，现有技术中存在以下问题:钢缆生产难以实现有效的内部质量的检测。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种用于钢缆生产质量监测的装置和方法，以解决钢缆生产难以实现有效的内部质量监测问题。
[0006]为此，本发明提出一种用于钢缆生产质量监测的装置，对钢缆进行质量监测，所述用于钢缆生产质量监测的装置包括:
[0007]基座；
[0008]辅助同轴调节机构，设置在所述基座上，所述辅助同轴调节机构包括:位于所述钢缆上方的上压轮和位于所述钢缆下方的下压轮，所述上压轮和下压轮在水平方向上错开设置，对钢缆进行水平方向张力调节，在竖直方向上，所述上压轮和下压轮能形成夹持所述钢缆的空间；
[0009]至少一组检测组件，设置在所述辅助同轴调节机构上，每组所述检测组件包括:第一对夹持滚轮，设置在钢缆的第一直径方向上；第二对夹持滚轮，设置在钢缆的第二直径方向上，所述第一直径方向垂直所述第二直径方向，所述第一对夹持滚轮和第二对夹持滚轮均包括两个对称设置在钢缆圆周上的两个滚轮，每对夹持滚轮中的两个滚轮均位于通过所述钢缆轴线的平面内，并且各个所述滚轮的轴线垂直所述钢缆轴线，各个所述滚轮上连接有位移传感器及磁信号传感器。
[0010]进一步地，所述基座包括:底座、设置在所述底座上的螺杆、以及通过螺纹连接在螺杆上并能上下移动的上基座和下基座，所述上压轮设置在所述上基座上，所述下压轮设置在所述下基座上。
[0011]进一步地，所述辅助同轴调节机构还包括:与所述上压轮连接的上压轮弹簧。
[0012]进一步地，每组所述检测组件中，第一对夹持滚轮的轴线和第二对夹持滚轮的轴线可位于不同平面内(保证安装空间避免干涉)，沿钢缆轴线方向前后错开固定间距，所述用于钢缆生产质量监测的装置包括:并行设置的两组所述检测组件。
[0013]进一步地，所述用于钢缆生产质量监测的装置还包括:与所述位移传感器及磁信号传感器连接的信号处理装置，两对夹持滚轮上的位移传感器及磁信号传感器的监测信号存在固定延时对应关系，延时时间通过两对夹持滚轮轴线间距除以钢缆捻制速度(钢缆捻制速度由安装在捻制绞盘上速度传感器获得)确定，以保证监测的第一直径方向直径与第二直径方向直径位于同一平面内。
[0014]进一步地，各所述滚轮连接有压簧。
[0015]进一步地，所述上压轮和下压轮位于一个平面内，所述第一直径方向和所述第二直径方向与所述上压轮和下压轮所在的平面垂直相交。
[0016]进一步地，所述上压轮和下压轮位于竖直平面内，所述第一直径方向和所述第二直径方向与所述上压轮和下压轮所在的平面分别相交成45度角。
[0017]本发明还提出一种用于监测钢缆生产质量的方法，所述用于监测钢缆生产质量的方法采用前面所述的用于钢缆生产质量监测的装置；
[0018]所述用于监测钢缆生产质量的方法包括:在线使刚完成捻制的钢缆通过各滚轮；在钢缆通过时对钢缆进行自动实时检测得到监测信号，根据所述监测信号进行处理分析，对钢缆生产质量做出自动判断；当判断发现质量问题时，通过发出声光报警并记录质量问题及出现位置。
[0019]进一步地，两对夹持滚轮上的位移传感器及磁信号传感器的监测信号存在固定的延时对应关系，延时时间通过两对夹持滚轮轴线间距除以钢缆捻制速度(钢缆捻制速度由安装在捻制绞盘上速度传感器获得)确定，以保证监测的第一直径方向直径与第二直径方向直径位于同一平面内。
[0020]进一步地，通过安装在夹持滚轮上的位移传感器对钢缆的直径进行监测；通过第一对夹持滚轮和第二对夹持滚轮检测到的直径值监测不圆度；通过磁信号传感器对钢缆的捻距、松散度、缺陷和接头连接点间距进行监测。
[0021]本发明让刚完成捻制的钢缆连续的通过所述上压轮和下压轮的夹持空间，通过连接在滚轮上的位移传感器及磁信号传感器，可在线实时得到钢缆主要参数，例如包括钢缆的直径、不圆度、捻距、松散度、缺陷、接头连接点间距等参数，因而可以在线的连续的获得钢缆内部的质量，实现有效的内部质量监测，克服人工检测的非连续性和间断性和不全面性，提高了检测的完整性和有效性，可以在生产过程中及时全面发现钢缆质量问题并快速进行定位，对于提高钢缆生产企业的产品质量、提高钢缆作业安全有着显著效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为本发明实施例的用于钢缆生产质量监测的装置的主视图；
[0023]图2为本发明实施例的用于钢缆生产质量监测的装置的后视图；
[0024]图3为本发明实施例的用于钢缆生产质量监测的装置的侧视图；
[0025]图4为本发明实施例的用于钢缆生产质量监测的装置的上压轮组件的结构示意图；
[0026]图5为本发明钢缆的用于钢缆生产质量监测的装置的上压轮组件的局部剖视图；
[0027]图6为本发明的用于钢缆生产质量监测的装置的检测组件的结构示意图；
[0028]图7为本发明实施例的用于钢缆生产质量监测的装置的立体图。
[0029]附图标号说明:
[0030]1-基座2-上基座3-下基座4-检测组件5钢缆
[0031]100-升降机110-手柄120-顶板130-立杆140-底座150-手轮160-螺杆
[0032]210-上连接板220-上压轮组件2 30-上滑动梁
[0033]221-上安装座222-上压轮安装板223-上压轮弹簧224-横杆225a_调节螺母
[0034]225b-拉杆226-连接块227a_直线导轨227b_滑块228-上压轮229-轮轴
[0035]310-下连接板320-下压轮组件330-下滑动梁
[0036]321-下安装座322-下压轮323-下压轮安装板
[0037]341-位移传感器342-连接板343-导向杆344-顶丝345-固定座346-压簧
[0038]347-滚轮348-传感器安装盒349-磁信号传感器
[0039]61第一对夹持滚轮62第二对夹持滚轮
【具体实施方式】
[0040]为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照【专利附图】
【附图说明】本发明。
[0041]本发明的目的在于，通过设计一种用于钢缆生产质量监测的检测装置，实现对新制钢缆质量进行实时监测，以保证无遗漏的全面及时发现钢缆生产质量问题，在钢缆出厂前解决相关问题，进一步提高出厂钢缆的安全等级。如图1、图2、图3和图7所示，本发明实施例的用于钢缆生产质量监测的装置(简称检测装置)包括:
[0042]基座I ;
[0043]辅助同轴调节机构，设置在所述基座I上，如图3和图5所示，所述辅助同轴调节机构包括:位于所述钢缆上方的上压轮228和位于所述钢缆下方的下压轮322，如图1所示，所述上压轮228和下压轮322在水平方向或钢缆轴向上或钢缆长度方向上错开设置，对钢缆进行水平方向张力调节，在竖直方向上，如图3所示，所述上压轮228和下压轮322均能转动并能形成夹持所述钢缆5的空间，以使钢缆能够连续的顺利的通过上压轮228和下压轮322之间的夹持空间；如图1所示，上压轮228和下压轮322的数目均为两个，以使得在两个上压轮228和下压轮322之间钢缆部分形成预紧状态，保证通过检测组件的钢缆离地高度恒定；
[0044]至少一组检测组件4，设置在所述辅助同轴调节机构上，如图3所示，每组所述检测组件4包括:第一对夹持滚轮61，设置在钢缆的第一直径方向上，能够转动，用于夹持钢缆5 ;第二对夹持滚轮62，设置在钢缆的第二直径方向上，能够转动，用于夹持钢缆5，所述第一直径方向垂直所述第二直径方向；
[0045]如图3所示，所述第一对夹持滚轮61和第二对夹持滚轮62均包括两个对称设置在钢缆圆周上的两个滚轮，每对夹持滚轮中的两个滚轮均位于通过所述钢缆5轴线的平面内，并且各个所述滚轮的轴线垂直所述钢缆轴线，如图6所示，各个所述滚轮347连接有位移传感器341及磁信号传感器349。通过位移传感器对钢缆的直径和不圆度进行检测，通过磁信号传感器对钢缆的捻距、松散度、缺陷和接头连接点间距进行检测。由于位移传感器341及磁信号传感器349能够连续的对通过其中的钢缆进行检测，所以，本发明能够实现对整条钢缆进行全面的监测。
[0046]进一步地，如图1、图2和图7所示，所述基座I包括:底座140、设置在所述底座上的螺杆160、以及连接在螺杆160上并能上下移动的上基座2和下基座3，所述上压轮228设置在所述上基座2上，所述下压轮322设置在所述下基座3上。通过上基座2和下基座3在底座上的上下移动，可以调节上压轮228和下压轮322之间的夹持空间和夹持高度，调节对钢缆的预紧力，实现钢缆的快速安装调节，通过螺杆160的螺纹调整，可以进行连续的精调。
[0047]进一步地，所述辅助同轴调节机构还包括:与所述上压轮228连接的上压轮弹簧(拉簧)223，下压轮的轴线则固定，以实现对钢缆的压紧和预紧。
[0048]进一步地，每组所述检测组件4中，第一对夹持滚轮的轴线和第二对夹持滚轮的轴线不位于同一平面内，但间距确定，以保证第一对夹持滚轮和第二对夹持滚轮有充分的安装空间，避免第一对夹持滚轮和第二对夹持滚轮相互干涉。如图1、图2和图7所示，所述用于钢缆生产质量监测的装置包括:并行设置的两组所述检测组件4，两组所述检测组件4间隔设置，例如，第一组的第一对夹持滚轮与第二组的第一对夹持滚轮位于第一个平面内，第一组的第二对夹持滚轮与第二组的第二对夹持滚轮位于第二个平面内，第一个平面垂直第二个平面，这样，用于钢缆生产质量监测的装置可以获取钢缆两个垂直直径方向上的两组直径及磁信号信息，两组检测信号可相互验证增加检测的准确性。
[0049]每组所述检测组件4中，两对夹持滚轮的传感器监测信号通过延时处理保证监测的第一直径方向的直径与第二直径方向的直径位于同一平面内，两对夹持滚轮的传感器监测信号为两对夹持滚轮的位移传感器获得的监测信号及磁信号传感器获得的监测信号；延时时间通过两对夹持滚轮轴线间距除以钢缆捻制速度确定；钢缆捻制速度由安装在捻制绞盘上速度传感器获得。也就是，当第一对夹持滚轮的轴线和第二对夹持滚轮的轴线不位于同一平面内，但间距确定时，两对夹持滚轮的位移传感器获得的监测信号及磁信号传感器获得的监测信号不是位于同一平面内的钢缆的信号，而是位于不同平面内的钢缆的信号，本发明为了使两对夹持滚轮的位移传感器获得的监测信号及磁信号传感器获得的监测信号，位于钢缆的同一平面内，采取了延时处理措施，即在考虑延时时间后，或消除了延时时间的因素后，将两对夹持滚轮的位移传感器获得的监测信号及磁信号传感器获得的监测信号作为同一平面内的直径计算的依据。例如，两对夹持滚轮在t时刻均得到了传感器监测信号(包括:位移传感器获得的监测信号及磁信号传感器获得的监测信号)，此时，两对夹持滚轮得到的传感器监测信号不是位于同一平面内，为了使两对夹持滚轮的传感器监测信号位于一个平面内，本发明用t时刻加上或减去延时时间s后，第二对夹持滚轮得到的传感器监测信号与t时刻的第一对夹持滚轮得到的传感器监测信号，组合成一组数据，来计算第一直径方向的直径与第二直径方向的直径，也就是，t时刻加上或减去延时时间S后第二对夹持滚轮得到的传感器监测信号，与t时刻的第一对夹持滚轮得到的传感器监测信号才是位于同一平面内的钢缆的监测信号。
[0050]此外，每组所述检测组件4中，第一对夹持滚轮的轴线和第二对夹持滚轮的轴线也可以位于同一平面内，这样能够同时检测同一平面内的两组直径及磁信号信息。
[0051]进一步地，所述用于钢缆生产质量监测的装置还包括:与所述位移传感器及磁信号传感器连接的信号处理装置或质量监测报警系统。信号处理装置或质量监测报警系统记录检测组件获取的信号，并通过内置算法计算得到钢缆的质量参数信息及其位置信息，通过将参数信息与生产指标进行对比，从而识别钢缆质量问题，对各类型质量问题进行编号记录，并依据不同策略通过声光信号对不同质量问题进行报警。
[0052]进一步地，各所述滚轮347连接有压簧346，以保证滚轮347压紧钢缆5，使得位移传感器341及磁信号传感器349能够获得检测信号。
[0053]进一步地，如图3所示，所述上压轮228和下压轮322的轮面位于一个平面内，以避免钢缆扭曲，所述第一直径方向和所述第二直径方向与所述上压轮和下压轮所在的平面相交，以使空间结构紧凑，互不干涉。
[0054]进一步地，如图3所示，所述上压轮和下压轮位于竖直平面内，所述第一对夹持滚轮61所在的第一直径方向和所述第二对夹持滚轮62所在的第二直径方向与所述上压轮和下压轮所在的平面分别相交成45度角。如图4所示，第一对夹持滚轮61包括:位于钢缆5右上方的两个滚轮347和位于钢缆5左下方的两个滚轮347，如图4所示，第一对夹持滚轮61中，位于钢缆同一侧的两个滚轮347间隔设置，两个滚轮347的轴线或转轴平行，两个滚轮347与钢缆位于同一平面内，同理，第二对夹持滚轮62中，位于钢缆每一侧的两个滚轮347间隔设置，两个滚轮347的轴线或转轴平行，两个滚轮347与钢缆位于同一平面内。这样能够充分利用整个装置的整体空间，有利于有效的得到理想角度的检测信号。磁信号传感器安装在检测组件的传感器安装盒内，位于同一侧的两滚轮347之间，通过滚轮隔离保证磁信号传感器与钢缆表面间隔恒定。
[0055]下面再进一步描述一下本发明的具体结构和工作过程:
[0056]如图1、图2、图3和图7所示，基座I包括底座140、立杆130、顶板120以及升降机100。所述立杆130为一对相互平行并竖直设置的光杠，上基座2和下基座3可沿其上滑动。通过旋转手轮150可调整下基座的高度，而利用手柄110可以通过升降机100实现上基座2的升降，进而方便实现检测装置与钢缆的快速安装调节。
[0057]上基座2主要包括两个左右对称且通过上滑动梁230及上连接板210连接的上压轮组件220。如图4和图5所示，所述上压轮组件220，包括上压轮228。上压轮228通过轮轴229与上压轮安装板222相连，所述上压轮安装板通过滑块227b和直线导轨227a与上安装座221相配合，上压轮安装板可沿直线导轨方向滑动。在所述上压轮安装板上部设有一相互垂直的贯穿槽，水平贯穿槽内贯穿有一横杆224，所述横杆的中部通过连接块226与拉杆225b相连，拉杆另一端设有螺纹，通过调节螺纹上安装的调节螺母225a可实现横杆224的上下运动。在所述上压轮安装板的两侧设有一对拉簧(上压轮弹簧)223，拉簧一端固定在上安装座221上，另一端与横杆的两端相连，在拉簧的作用下，可确保压轮压紧钢缆，同时调节调节螺母可改变拉簧的预紧力。
[0058]如图3所示，所述下基座3由两个左右对称设置的下压轮组件320、下滑动梁330以及下连接板310组成。所述下压轮组件主要包括下压轮322、下安装座321及下压轮安装板323。下压轮通过轮轴与下压轮安装板配合，下压轮安装板上设有长槽，其通过螺钉固定于下安装座上，可相对安装座上下微调。所述下滑动梁较上滑动梁稍短，如此使得上压轮组件与下压轮组件相互错位，调节拉簧的拉力可改变钢缆的张紧力。
[0059]如图1所示，在所述上基座和下基座的左右压轮组件之间各安装有一对连接板。每条连接板上均安装有两个检测组件4，四条连接板上同侧的检测组件位于同一圆周上且相互间成90度夹角(上、下基座完全合拢时)，如此可实现对同一截面相互垂直的两个方向的直径进行检测。
[0060]如图6所示，所述检测组件4主要包括:滚轮347、传感器安装盒348、固定座345、导向杆343以及位移传感器341及磁信号传感器349。所述传感器安装盒通过两个平行的导向杆343穿过连接板342与固定座345滑配，在传感器安装盒与固定座之间，一压簧346套设于导向杆之上，其上端面与固定座相抵触，下端面与传感器安装盒相抵触。在所述传感器安装盒内安装有磁信号传感器349，而安装盒前后两端各安装有滚轮347，在压簧346的作用下可保证滚轮347紧贴光钢缆5表面。此外，在两导向杆343之间设有一位移传感器341，所述位移传感器的外壳与固定座固定，伸缩杆顶端与传感器安装盒顶端相抵触。通过位移传感器可以实现对光缆直径的测量；通过磁信号传感器实现对钢缆磁信号的检测。
[0061]本发明的用于监测钢缆生产质量的方法如下:当捻制钢缆与绞盘连接处于带张力的静止状态时，通过手轮150调整下基座3到合适的高度，将检测组件的传感器安装盒置于压簧最大变形量处，用顶丝锁死。旋转手柄通过升降机使上、下两个基座闭合，此时上、下压轮与静止钢缆接触，通过调节调节螺母增加拉簧的形变进而调节钢缆的张紧力。调节完成后，根据钢缆的直径大小选择检测组件的组合。如若被检测钢缆直径较大，8组传感器可同时工作，此时旋松所有检测组件的顶丝344，在压簧的作用下，使得传感器安装盒左右滚轮分别与钢缆接触。检测装置可以获取两组钢缆两个垂直直径方向上的直径及磁信号信息，两组检测信号可相互验证增加检测的准确性。如若被检测钢缆直径偏小则需更换相应型号的压轮，同时8组检测组件中位于不同检测圆周上的任意两个相互垂直直径方向上的2对检测组件工作。启动钢缆捻制程序，钢缆在绞盘作用下按设定速度前进，当完成好捻制的钢缆通过检测组件时，钢缆直径信息、钢缆磁信息被检测组件获取，通过质量监测报警系统的计算分析，得到钢缆的直径、不圆度、捻距、松散度、缺陷等质量参数，并与设定值比较，如出现生产质量问题则按相应策略报警。
[0062]本发明在保证钢缆张力状态符合检测标准的前提下，实现钢缆与各检测组件的同轴位置关系；通过检测组件上的位移传感器实现对钢缆同一截面相互垂直的两个方向上直径的监测；通过检测组件上的磁信号传感器实现对钢缆磁信号的监测；利用质量监测报警系统的内置程序实现对直径检测信号、磁信号的对比分析，并做出不同质量问题是监测报警。本发明可以让刚完成捻制的钢缆通过其中，并在钢缆通过时实现对钢缆质量的监测，包括钢缆的捻距、直径、不圆度、松散度、是否存在交错、折弯或断丝等缺陷、钢丝接头连接点间距等指标参数。本发明可在线实时得到钢缆主要参数，相对于现有的线下用测量工具进行的单一点或多点的检测，本发明能够实现钢缆的连续性的整条钢缆的监测，本发明得到的监测数据也是连续性的完整的线性数据，而且，本发明在钢缆进入绞盘之前进行监测，无需像现有技术那样:钢缆先进入绞盘，检测时再从绞盘上解开钢缆进行监测，所以，本发明的监测是事先监测，不会对进入绞盘后的钢缆产生不利影响。
[0063]本发明所采用的基座采用立式结构，其上安装有一对立杆和升降机构可分别实现对上、下基座高度的调节，进而实现检测装置与钢缆的快速安装调节。每个基座上设有左右对称的两个压轮组件，其可辅助调节钢缆穿越检测装置的运行状态。下压轮组件320的压轮固定，上压轮组件220在拉簧的作用下可压紧钢缆，通过调节调节螺母可以适应不同钢缆直径的需要，又因上下压轮组件相互错位通过调节调节螺母改变弹簧预紧力进而实现对钢缆张紧力的调节。
[0064]本发明提供的检测组件分为左右各两组，每组由沿周向均布的四组检测组件组成。其可实现对同一截面相互垂直的两个方向的直径进行监测。此外，为适应小直径钢缆可利用左侧检测组件某一直径方向上的一对检测组件与右侧检测组件与其垂直直径方向上的一对检测组件对钢缆直径进行检测。两对检测组件前后错开一定位置，可通过错开距离与钢缆前进速度修正检测时间保证检测到的直径位于钢缆同一截面，可用于不圆度的计笪
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[0065]本发明提供的磁信号传感器安装在检测组件的传感器安装盒内，位于两滚轮之间，通过滚轮隔离保证磁信号传感器与钢缆表面间隔恒定。在所述传感器安装盒前后两端均安装有滚轮，在位于传感器安装盒及固定座之间的压簧的作用下，两滚轮紧贴钢缆保证了磁信号传感器与钢缆表面的距离恒定且符合检测条件。磁信号传感器可以对钢缆的捻距、松散度、缺陷、接头连接点间距等参数做出反映，磁信号与钢缆参数之间的对应关系可以通过监测装置内置数据库进行识别。位移传感器的外壳与固定座固定，其伸缩杆顶端与传感器安装盒相抵触，通过位移传感器可以实现对钢缆直径的监测。
[0066]本发明提供的质量监测报警系统内置有钢缆直径修正程序、不圆度计算程序等钢缆生产质量参数计算程序，可依据检测信号实现钢缆生产质量参数的计算与记录；并通过与生产指标的对比，进行质量问题识别，依据不同质量问题进行不同形式的监测报警。
[0067]以上所述仅为本发明示意性的【具体实施方式】，并非用以限定本发明的范围。为本发明的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。
【权利要求】
1.一种用于钢缆生产质量监测的装置，对钢缆进行质量监测，其特征在于，所述用于钢缆生产质量监测的装置包括: 基座; 辅助同轴调节机构，设置在所述基座上，所述辅助同轴调节机构包括:位于所述钢缆上方的上压轮和位于所述钢缆下方的下压轮，所述上压轮和下压轮在水平方向上错开设置，对钢缆进行水平方向张力调节，在竖直方向上，所述上压轮和下压轮能形成夹持所述钢缆的空间； 至少一组检测组件，设置在所述辅助同轴调节机构上，每组所述检测组件包括:第一对夹持滚轮，设置在钢缆的第一直径方向上；第二对夹持滚轮，设置在钢缆的第二直径方向上，所述第一直径方向垂直所述第二直径方向，所述第一对夹持滚轮和第二对夹持滚轮均包括两个对称设置在钢缆圆周上的两个滚轮，每对夹持滚轮中的两个滚轮均位于通过所述钢缆轴线的平面内，并且各个所述滚轮的轴线垂直所述钢缆轴线，各个所述滚轮上连接有位移传感器及磁信号传感器。
2.如权利要求1所述的用于钢缆生产质量监测的装置，其特征在于，所述基座包括:底座、设置在所述底座上的螺杆、以及通过螺纹连接在螺杆上并能上下移动的上基座和下基座，所述上压轮设置在所述上基座上，所述下压轮设置在所述下基座上。
3.如权利要求1所述的用于钢缆生产质量监测的装置，其特征在于，所述辅助同轴调节机构还包括:与所述上压轮连接的上压轮弹簧。
4.如权利要求1所述的用于钢缆生产质量监测的装置，其特征在于，每组所述检测组件中，第一对夹持滚轮的轴线和第二对夹持滚轮的轴线不在同一平面内，所述用于钢缆生产质量监测的装置包括:并行设置的两组所述检测组件。
5.如权利要求4所述的用于钢缆生产质量监测的装置，其特征在于，所述用于钢缆生产质量监测的装置还包括:与所述位移传感器及磁信号传感器连接的信号处理装置，每组所述检测组件中，两对夹持滚轮的位移传感器获得的监测信号及磁信号传感器获得的监测信号存在固定的延时对应关系，通过延时对应关系保证监测的第一直径方向的直径与第二直径方向的直径位于同一平面内，其中，延时对应关系中的延时时间通过两对夹持滚轮轴线间距除以钢缆捻制速度确定；钢缆捻制速度由安装在捻制绞盘上速度传感器获得。
6.如权利要求1所述的用于钢缆生产质量监测的装置，其特征在于，各所述滚轮连接有压簧。
7.如权利要求1所述的用于钢缆生产质量监测的装置，其特征在于，所述上压轮和下压轮位于一个平面内，所述第一直径方向和所述第二直径方向与所述上压轮和下压轮所在的平面垂直相交。
8.如权利要求7所述的用于钢缆生产质量监测的装置，其特征在于，所述上压轮和下压轮位于竖直平面内，所述第一直径方向和所述第二直径方向与所述上压轮和下压轮所在的平面分别相交成45度角。
9.一种用于监测钢缆生产质量的方法，其特征在于， 所述用于监测钢缆生产质量的方法包括:在线使刚完成捻制的钢缆通过各滚轮；在钢缆通过时对钢缆进行自动实时检测得到监测信号，根据所述监测信号进行处理分析，对钢缆生产质量做出自动判断；当判断发现质量问题时，通过发出声光报警并记录质量问题及出现位置。
10.如权利要求9所述的用于监测钢缆生产质量的方法，其特征在于，通过安装在夹持滚轮上的位移传感器对钢缆的直径进行监测；通过第一对夹持滚轮和第二对夹持滚轮检测到的直径值监测不圆度；通过磁信号传感器对钢缆的捻距、松散度、缺陷和接头连接点间距进行监测。
【文档编号】G01D21/02GK104359506SQ201410636506
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月6日 优先权日:2014年11月6日
【发明者】熊毅, 赵坤鹏, 樊建春, 温东 申请人:中国石油大学(北京)
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