[发明专利]一种钢丝绳缺陷检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及钢丝绳缺陷检测技术领域，尤其涉及一种钢丝绳缺陷检测系统。

背景技术

钢丝绳一般是由许多单根高强度钢丝绕在一起形成股，再由数条绳股围绕一个绳芯编绕而成。它具有强度高、自重轻、弹性好、能承受冲击、过载能力强、即使高速工作也平稳无噪音、不会突然断裂等优点，作为提升、运输及牵引设备中的重要构件被广泛应用。钢丝绳是起重机械重要零件之一，也是保证起重作业安全的关键环节。但由于种种原因，使一些钢丝绳在使用过程中过早损伤或破断，通过钢丝绳无损检测，及时得到检测数据，通过检测数据，反应出钢丝绳的破断拉力，与实际工况对比，判定钢丝绳的安全性，对保证安全生产、提高作业效率和经济效益等都具有十分重要的意义。

钢丝绳缺陷检测分为有源检测和无源检测两大类。有源检测技术由于需要较大的激励装置和高稳定电流源，而且设备的体积较大、安装调试不便、对使用环境要求较高，特别是对于目前大量的现场实时检测要求的适应性不强，因此各仪器厂商和研究机构已逐渐放弃该技术方案。而无源检测技术采用高剩磁、高矫顽力、高磁能积的永磁材料作为激励源的核心，大大减小了激励装置体积，取消了激励装置供电电源，整个检测装置更加紧凑，现场安装调试更加简单，得到了众多研究机构和用户的认可。

但是钢丝绳的无源检测与棒类、管类、板类等铁磁性材料裂纹检测不同。由于钢丝绳通常由直径相同的多根钢丝或直径不同的多种规格的钢丝组成，表面往往凹凸不平，内部又存在着空气隙，不是铁磁性材料的连续体。因此，当钢丝绳被磁化后，其表面漏磁场中，既有由于钢丝绳中断丝产生的空间局部区域内的漏磁场，也有因钢丝绳固有结构产生的背景漏磁场。所以断丝漏磁检测将在较强的背景噪声下进行，降低了钢丝绳的缺陷检测的灵敏度和准确度。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种钢丝绳缺陷检测系统，其不仅有效减小了股波信号，而且使信号对比更加明显，使断丝检测和量化更加便捷、准确。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种钢丝绳缺陷检测系统，包括：励磁单元、漏磁信号检测单元、距离测量单元、信号采集单元、数据传输单元以及数据处理单元；

所述励磁单元用于将被检测的钢丝绳沿其轴向磁化；

所述漏磁信号检测单元与信号采集单元连接，用于检测所述钢丝绳上的漏磁信号，并输出给信号采集单元；

所述距离测量单元与信号采集单元连接，用于在所述漏磁信号检测单元与所述钢丝绳发生相对运动时，输出反映漏磁信号检测单元运动距离的脉冲信号给信号采集单元；

所述信号采集单元与数据传输单元连接，用于对所述漏磁信号进行调理，并将调理后的漏磁信号转换为数字信号后输出给数据传输单元，以及根据所述脉冲信号的脉冲个数获得距离信号，并输出给数据传输单元；

所述数据传输单元与数据处理单元连接，用于将所述数字信号和距离信号无线发送给数据处理单元；

所述数据处理单元用于将收到的所述数字信号与该测量点以前的N个测量点的数字信号相减，获得差值信号，并根据该差值信号判断钢丝绳是否存在断丝，根据所述距离信号获得钢丝绳存在断丝的位置，其中，所述测量点是指该缺陷检测系统对钢丝绳进行缺陷检测的位置，N为正整数，N的大小与钢丝绳的捻距和缺陷检测系统的采样间隔相关联。

特别地，所述漏磁信号检测单元包含探头，所述探头由与钢丝绳的捻数个数相同的磁敏传感器构成；

所述磁敏传感器沿钢丝绳径向均匀布置，用于检测钢丝绳上的漏磁信号，并输出给信号采集单元。

特别地，所述距离测量单元包括光电编码器和滚轮，其中，所述滚轮带动光电编码器和探头沿钢丝绳运动；

所述光电编码器用于在滚轮与钢丝绳发生相对运动时，输出脉冲信号给信号采集单元。

特别地，所述信号采集单元包括信号调理单元和模数转换单元；

所述信号调理单元与漏磁信号检测单元连接，用于将输入的漏磁信号处理为模数转换单元可以接收的信号，并将处理后的漏磁信号输出给模数转换单元；

所述模数转换单元与信号调理单元及距离测量单元连接，用于将所述处理后的漏磁信号转换为数字信号，输出给数据传输单元，并根据光电编码器输出的脉冲信号的脉冲个数获得距离信号，输出给数据传输单元。

特别地，所述模数转换单元包括型号为MAX186的模数转换器和型号为AT89C52的单片机；

所述模数转换器与信号调理单元连接，用于将接收的漏磁信号转换为数字信号，并输出给单片机；