[发明专利]股绳中的磁通量泄漏误差探测

说明书

技术领域

本发明涉及一种由用于包括钢丝的股绳的卷绕或扭绞设备和探测器构成的组件。

本发明还涉及一种用于在扭绞或卷绕包括钢丝的股绳期间探测诸如钢丝断裂或钢丝焊点的事件的方法。

背景技术

钢丝绳的无损测试或检查在本领域中是已知的。

老的英国专利GB306,232已经公开钢丝绳或可磁化材料的其它物品的电磁测试。受到测试的钢丝绳形成磁通量路径的一部分。钢丝绳的质量的变化导致可以指示钢丝绳内部的钢丝断裂的磁通量变化。

用于钢丝绳的磁通量探测技术一直在改进和完善。例如，US-A-4,096,437和US-A-5,565,771公开在电磁钢丝绳测试中使用霍尔效应传感器以及改进的电路和算法。

所有这些技术的共同之处在于它们应用于较粗的钢缆，即，具有超过5到10mm的直径的钢缆，使得存在可磁化材料的最小量。

这些技术的另一共同特征在于在制造钢缆之后应用它们。例如，一些磁通量泄漏探测器安装在升降机绳上的升降机中以便在服务期间监测可能的钢丝断裂以便防止钢缆的完全故障。换句话说，这些探测技术在钢缆的使用寿命期间检查钢缆的磨损的状态以便预测它的寿命。

迄今为止，将磁通量探测的技术应用于适合于增强聚合物或橡胶的股绳的尝试由于若干原因而失败。

用于增强聚合物或橡胶的股绳典型地包括二到一百三十三甚至更多之间的钢丝、例如二到二十七之间的钢丝。钢丝直径典型地在0.03mm到0.60mm、例如0.10mm到0.40mm之间的范围内。系统的目的是探测股绳的内部的单丝的断裂，这意味着系统必须能够识别可磁化材料的小质量变化的“事件”。因此，触发警报的阈值也必须保持小。然而缺点在于触发大量的假警报。

如果有人想在股绳的制造期间应用磁通量探测，则假警报的问题变得更严重。

实际上，用于制造股绳的设备具有在探测器附近的大量可磁化材料，并且该材料的部分在制造期间正在移动或旋转，由此影响探测器中的磁通量的大小。

另一问题在于股绳在制造期间和之后立刻经受振动。这些振动导致磁通量的波动或者由传感器或探测器拾取，因此干扰信号。

在卷绕设备或扭绞设备中使用磁致动器也可能大大影响探测器中的磁通量并且导致增加数量的非期望假警报。这样的磁致动器的例子是磁制动器或继电器。

发明内容

本发明的目的是避免或至少减小现有技术的缺点。

本发明的另一目的是在股绳的制造或卷绕期间减小乃至避免磁通量泄漏探测的假警报的数量。

根据本发明的第一方面，提供一种由卷绕或扭绞设备和探测器构成的组件。

所述卷绕或扭绞设备适于卷绕或扭绞包括一个或多个可磁化丝的一个或多个股绳。

所述探测器安装在所述设备上或者连接到所述设备。

所述探测器包括：

a）磁体，用于允许通过所述一个或多个股绳，

b）传感器，用于测量由所述通过一个或多个股绳导致的磁通量的变化，

c）采样器，用于采样所述磁通量的变化，

d）模块，用于例如通过将快速傅里叶变换应用于这些变化将这些变化从时域变换成频域，

e）决策模块，用于根据频域的值、例如快速傅里叶变换的值的结果决定是否停止所述设备的工作。

所述股绳的重量典型地在0.5g/m到50g/m、例如0.5g/m到35g/m的范围内。

在本发明的背景下，术语“磁体”表示具有磁北极和南极的任何装置。磁体可以是永磁体或电磁体。

在本发明的背景下，术语“传感器”表示感应线圈架或半导体传感器。半导体传感器的例子是霍尔探头。

通过例如借助于快速傅里叶变换变换成频域，不再在时域中而是在频域中分析磁通量的变化。已证明频域能更好地区分需要探测的事件、例如丝断裂、打结或焊点和不需要探测的事件例如振动、磁致动器的影响、相邻可磁化机器部件的影响等。因此，极大地减少假警报的触发。

在本发明的优选实施例中，探测器可以学习应该被探测的“事件”和不应该被探测的“事件”。例如，在探测系统的调谐或校准期间，在钢丝存在焊点的钢股绳或具有一个或多个断钢丝的钢股绳被引导通过探测器时。由这些事件生成的典型频率和幅值存储在系统中。随后，在系统的标准使用期间，每当由系统看到类似的频率和幅值的模式时停止扭绞装置和/或卷绕装置。

优选地，探测器也具有将阈值应用到变化的事件探测器模块。该事件探测器模块具有的优点是仅仅在变化超过某个阈值的情况下，开始频率变换算法的计算。因此通常，即在不超过任何阈值的情况下，不需要执行计算。