一种钢丝绳的磁探伤方法及装置与流程

本发明涉及钢丝绳探伤，具体而言，涉及一种钢丝绳的磁探伤方法及装置。

背景技术：

1、钢丝绳由钢丝、股绳、衬芯等所组成，各组成元件之间存在或多或少的相对运动。钢丝绳在受到拉伸、弯曲和扭转时，每根钢丝、每股扭绳以及衬芯各自和相互之间要产生滑动摩擦，特别是经过滑轮受到弯曲时，钢丝之间的摩擦更为严重。钢丝绳在卷筒和滑轮的槽沟中也有较大的摩擦，钢丝表面逐渐被磨损。钢丝从圆形磨损成半圆形，磨损后的钢丝容易折断。当每一捻距中的断丝根数超过一定数量时，钢丝绳就要报废。

2、钢丝绳主要依靠以下三种方法进行探伤检测；

3、人工巡检：由专职检测人员定期对使用中的钢丝绳进行观察，采用卡尺测量绳径，手摸或肉眼寻找缺陷。人工目视检查只能发现钢丝绳中露在外部的缺陷如(断丝)，对于内部缺陷则无能为力，对于人眼看不到的钢丝绳或钢丝绳段也将不能检查，且受人为因素的影响较，检查结果的可靠性差，效率低下、不能满足钢丝绳安全管理的需要。

4、漏磁探伤：依靠通电线圈或永磁体励磁，使用霍尔传感器、磁通门传感器检测磁通量变化、进而确定是否钢丝绳是否有损伤的产品。由于需要励磁，易受外界环境和被检物抖动的影响，表现为测量数据重复性差，只能检测断丝，不能检测磨损、锈蚀和内应力变化，在有铁磁性金属碎屑的场合无法使用。

5、x射线探伤：采用x射线方法，采用穿透式成像技术，检测钢丝绳是否有断裂的产品。x射线有放射性，对人体有伤害，产品需要强制性安全认证和定期检验，必须由经过培训的专业人员操作，并且多是离线工作方式，同样也只能检测断丝，表现为效率低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种钢丝绳的磁探伤方法及装置，能够实现钢丝绳使用过程中的实时、在线、非接触、连续和无需励磁被动式探伤，还能够在无人工参与的情况下完成缺陷识别和诊断。

2、本发明的技术方案是这样实现的：

3、第一方面，本申请技术方案提供一种钢丝绳的磁探伤方法，包括以下步骤：

4、基于磁通传感器组获取钢丝绳在地磁场中受载荷状态下，垂直于钢丝绳表面的磁场强度分量沿同一方向上的磁场测量数据；

5、基于主控芯片预设的阀值与所述磁场测量数据进行对比，若不大于阀值，则确认正常，若大于阀值，则确认有疑似缺陷；

6、针对大于所述阀值的多段磁场测量数据，分别计算最大值、最小值、标准偏差、宽度、面积和体积作为疑似缺陷的特征量；

7、根据主控芯片预先标定的标准缺陷特征量和每个疑似缺陷的特征量进行偏差分析，确认出每段疑似缺陷的类型等级。

8、在本发明的一些实施方式中，获取的钢丝绳磁场测量数据采用小波变换法滤除干扰分量。

9、在本发明的一些实施方式中，上述钢丝绳沿同一方向上的多个磁场测量数据通过轴角编码器进行等距取样。

10、在本发明的一些实施方式中，在判定出钢丝绳疑似缺陷的类型等级后，基于上述主控芯片进行显示和报警。

11、第二方面，本申请技术方案一种钢丝绳的磁探伤装置包括外壳，上述外壳贯穿开设有导线通孔，上述导线通孔的一端为钢丝绳入口，另一端为钢丝绳出口，上述导线通孔周向设置有多个磁通传感器，上述磁通传感器用于获取垂直于钢丝绳表面沿同一方向上的磁场测量数据；

12、上述钢丝绳入口设置有弹簧压紧轮，上述弹簧压紧轮设置有轴角编码器；

13、上述磁通传感器和上述轴角编码器共同电连接有主控芯片，上述主控芯片一方面用于与上述磁场测量数据进行对比，确认正常/疑似缺陷，另一方面用于确认疑似缺陷的类型等级。

14、在本发明的一些实施方式中，上述弹簧压紧轮的数量为两个，两个上述弹簧压紧轮关于上述钢丝绳入口的中部对称分布。

15、在本发明的一些实施方式中，上述磁通传感器的数量为四个。

16、在本发明的一些实施方式中，上述外壳包括相对设置的第一壳体和第二壳体，上述第一壳体和上述第二壳体的一端转动连接，另一端通过锁扣连接；

17、上述第一壳体和上述第二壳体的相对面均开设有槽口，两个上述槽口对接形成上述导线通孔。

18、相对于现有技术，本发明的技术方案至少具有如下优点或有益效果：

19、本发明通过记录垂直于钢丝绳表面的磁场强度分量沿同一方向的分布情况，可以对钢丝绳的应力集中程度以及是否存在微观缺陷进行评价,能够对钢丝绳内部的应力集中区，即微观缺陷和早期失效和损伤等进行诊断，防止突发性的疲劳损伤，是无损检测领域的检测手段。本发明不仅能够实现钢丝绳使用过程中的实时、在线、非接触、连续和无需励磁被动式探伤，还能够在无人工参与的情况下完成缺陷识别和诊断。

技术特征：

1.一种钢丝绳的磁探伤方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种钢丝绳的磁探伤方法，其特征在于，获取的钢丝绳磁场测量数据采用小波变换法滤除干扰分量。

3.根据权利要求1所述的一种钢丝绳的磁探伤方法，其特征在于，所述钢丝绳沿同一方向上的多个磁场测量数据通过轴角编码器进行等距取样。

4.根据权利要求1所述的一种钢丝绳的磁探伤方法，其特征在于，在判定出钢丝绳疑似缺陷的类型等级后，基于所述主控芯片进行显示和报警。

5.一种钢丝绳的磁探伤装置，其特征在于，包括外壳，所述外壳贯穿开设有导线通孔，所述导线通孔的一端为钢丝绳入口，另一端为钢丝绳出口，所述导线通孔周向设置有多个磁通传感器，所述磁通传感器用于获取垂直于钢丝绳表面沿同一方向上的磁场测量数据；

6.根据权利要求5所述的一种钢丝绳的磁探伤装置，其特征在于，所述弹簧压紧轮的数量为两个，两个所述弹簧压紧轮关于所述钢丝绳入口的中部对称分布。

7.根据权利要求5所述的一种钢丝绳的磁探伤装置，其特征在于，所述磁通传感器的数量为四个。

8.根据权利要求5所述的一种钢丝绳的磁探伤装置，其特征在于，所述外壳包括相对设置的第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和所述第二壳体的一端转动连接，另一端通过锁扣连接；

技术总结
本发明提出了一种钢丝绳的磁探伤方法及装置，涉及钢丝绳探伤技术领域。该钢丝绳的磁探伤方法，基于磁通传感器组获取钢丝绳在地磁场中受载荷状态下，垂直于钢丝绳表面的磁场强度分量沿同一方向上的磁场测量数据；基于主控芯片预设的阀值与所述磁场测量数据进行对比，若不大于阀值，则确认正常，若大于阀值，则确认有疑似缺陷；针对大于所述阀值的多段磁场测量数据，分别计算最大值、最小值、标准偏差、宽度、面积和体积作为疑似缺陷的特征量；根据主控芯片预先标定的标准缺陷特征量和每个疑似缺陷的特征量进行偏差分析，确认出每段疑似缺陷的类型等级，能够实现钢丝绳使用过程中的被动式探伤，在无人工参与的情况下完成缺陷识别和诊断。

技术研发人员：邓文,龚俊杰,高英斌,李宇展,王文仲
受保护的技术使用者：北京铭新恒业科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11