一种钢丝绳无损检测装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106841379A(43)申请公布日2017.06.13(21)申请号201710017833.2(22)申请日2017.01.11(71)申请人兰州空间技术物理研究所地址730000甘肃省兰州市城关区渭源路97号(72)发明人文轩郑阔海杨生胜苗育君秦晓刚(74)专利代理机构北京理工大学专利中心11120代理人温子云仇蕾安(51)Int.Cl.G01N27/83(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种钢丝绳无损检测装置(57)摘要本发明公开了一种钢丝绳无损检测装置，除了励磁组件、传感器组件和数据处理模块，还包括角度编码器；其中，传感器组件为由n对传感器组成的传感器差分阵列，n对传感器分布在两个等半径的环形上，两个环形轴线重合，且两环之间的距离为钢丝绳的一个股波周期长度；每个环形上的传感器等角度分布，且属于一对的传感器分布在两个环形的同角度位置上；所述传感器差分阵列位于励磁组件内部；待检测的钢丝绳穿过传感器差分阵列，并与角度编码器的滚轮接触；数据处理模块对每对传感器的采集信号进行差分运算得n路差分结果；如果差分结果出现尖峰，则认为钢丝绳存在损伤缺陷。本发明能够有效地消除掉股波噪声的干扰。CN106841379ACN106841379A权利要求书1/1页1.一种钢丝绳无损检测装置，包括励磁组件、传感器组件和数据处理模块，其特征在于，还包括角度编码器(1)；所述传感器组件为由n对传感器组成的传感器差分阵列(6)，n对传感器分布在两个等半径的环形上，两个环形轴线重合，且两环之间的距离为钢丝绳的一个股波周期长度；每个环形上的传感器等角度分布，且属于一对的传感器分布在两个环形的同角度位置上；n为正整数；所述传感器差分阵列(6)位于励磁组件内部；待检测的钢丝绳(5)穿过传感器差分阵列(6)，并与角度编码器(1)的滚轮接触；当钢丝绳(5)移动时，通过摩擦力带动角度编码器(1)转动；所述角度编码器(1)每转过设定角度均发出脉冲信号作为传感器差分阵列(6)中传感器采集的开始指令；所述数据处理模块，用于采集传感器差分阵列(6)产生的2n路信号，对每对传感器的采集信号进行差分运算，获得n路差分结果；如果差分结果出现尖峰，则认为钢丝绳存在损伤缺陷。2.如权利要求1所述的钢丝绳无损检测装置，其特征在于，所述数据处理模块进一步根据出现尖峰的差分结果属于哪对传感器，以及差分结果所属信号的序号，确定钢丝绳出现损伤缺陷的位置。3.如权利要求1或2所述的钢丝绳无损检测装置，其特征在于，所述数据处理模块根据角度传感器(1)测量的角度换算得到钢丝绳(5)移动的距离。4.如权利要求1所述的钢丝绳无损检测装置，其特征在于，所述励磁组件由筒形导磁体(2)和两个环形永磁体(3)组成；筒形导磁体(2)的内壁两端安装两个环形永磁体(3)；角度编码器(1)通过固定杆连接其中一个环形永磁体(3)的外端面。5.如权利要求4所述的钢丝绳无损检测装置，其特征在于，所述筒形导磁体(2)和两个环形永磁体(3)均设计为可开合形式；传感器差分阵列(6)也安装在可开合框架上；打开筒形导磁体(2)、环形永磁体(3)和可开合框架后，装入钢丝绳，然后关闭筒形导磁体(2)、环形永磁体(3)和可开合框架。6.如权利要求5所述的钢丝绳无损检测装置，其特征在于，所述筒形导磁体(2)由两个半圆筒导磁体对接而成，其中一个对接边通过合页连接，另外一个对接边通过卡扣相连；环形永磁体(3)也是两个半环组成，并固定在筒形导磁体(2)内壁；传感器差分阵列(6)所在的可开合框架通过弹簧(9)固定在励磁组件的内壁，并在励磁组件打开的过程中，受到牵拉而打开。2CN106841379A说明书1/4页一种钢丝绳无损检测装置技术领域[0001]本发明属于无损检测领域，尤其涉及一种钢丝绳无损检测装置。背景技术[0002]钢丝绳由于具有强度高、自重轻、弹性好、工作平稳可靠、可在高速工作条件下运行等许多优点，被广泛作为提升、运输和承受设备重量的关键部件。钢丝绳在其长期作业过程中，受环境腐蚀、不确定性交变载荷、机械冲击、磨损等的影响，会出现诸如断丝、磨损、锈蚀等损伤，日积月累导致钢丝绳强度降低甚至突然断裂，轻则生产停顿，重则机毁人亡。[0003]理论上探讨过的钢丝绳无损检测方法很多，目前只有电磁检测法得到了实践和推广，其基本原理是：通过传感器头来磁化一段钢丝绳，钢丝绳中不连续部分将会产生漏磁，利用磁传感器(例如霍尔效应传感器、感应线圈或其它装置)来检测漏磁信号，通过漏磁信号来对钢丝绳缺陷进行表征识别。[0004]钢丝绳漏磁检测基本原理图如图1所示，钢丝绳属于铁磁性材料，利用钕铁硼永磁铁对钢丝绳进行励磁至磁饱和，如图所示，励磁过程中会在永磁