[发明专利]铁磁性钢丝绳金属截面积损失和局部缺陷检测装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及损伤检测技术领域，特别是涉及铁磁性钢丝绳金属截面积损失和局部缺陷检测装置及方法。

背景技术

钢丝绳作为工程中的一种主要承载构件，广泛应用于矿山、冶金、建筑、桥梁、交通、运输、港口等诸多领域，其使用安全问题直接关乎生命及生产安全，历来都备受关注。长期以来人们对钢丝绳主要采用人工目测检测和定期更换的方法来避免其发生事故，人工目测效率低、可靠性差、且容易因过早更换而造成巨大浪费。目前应用较多方法为钢丝绳电磁检测方法，主要是对钢丝绳进行漏磁或弱磁检测。

钢丝绳检测的损伤类型主要有LMA(金属截面积损失)和LF(局部缺陷、断丝)，LMA指钢丝绳的钢丝由于疲劳磨损、腐蚀、挤压等原因造成钢丝金属截面积减小，主要包括锈蚀、磨损、钢丝绳绳径缩细等，侧重考察钢丝绳中金属横截面积的缺损程度，LF指钢丝绳局部位置上产生的损伤，主要包括：内外部断丝、局部形状异常、锈蚀斑点等。

LF的漏磁场特征为具有很强的突变型，变化梯度陡，相对于LF信号，LMA的信号突变性小，但范围较宽。现有的检测仪器，大多偏向于其中一种损伤的检测，而对另一种损伤检测的精度则相对偏低，并且现有的检测方法只能满足对钢丝绳漏磁无损检测的定性分析，但对损失的定量能力有限。

发明内容

基于此，有必要针对一般的检测仪器无法全面检测多种损伤的问题，提供一种铁磁性钢丝绳金属截面积损失和局部缺陷检测装置。

还有必要提供一种通过该装置定量检测损伤量的铁磁性钢丝绳金属截面积损失检测方法；

还有必要提供一种通过该装置定量检测损伤量的铁磁性钢丝绳局部缺陷检测方法；

一种铁磁性钢丝绳金属截面积损失和局部缺陷检测装置，包括壳体及均收容于所述壳体内的导磁体、两个永磁体、极靴和采集板组，两个所述永磁体呈异极性的设置于所述导磁体相对的两端形成磁化钢丝绳的磁场，所述极靴覆盖于所述永磁体的外表面，所述采集板组设于两个异极性的所述永磁体之间且包括沿钢丝绳的轴向间隔设置的第一采集板组和第二采集板组，且所述第一采集板组和所述第二采集板组均沿所述钢丝绳的周向设置。

上述铁磁性钢丝绳金属截面积损失和局部缺陷检测装置的外壳内收容可形成磁化钢丝绳磁场的导磁体、永磁体及极靴，并且在永磁体的外表面覆盖有极靴以增大钢丝绳的励磁面积、减小气隙并使磁力线更加均匀，沿钢丝绳的周向设置的第一采集板组或第二采集板组采集钢丝绳的漏磁感应强度以检测钢丝绳的截面积损失，沿钢丝绳的轴向间隔分布的第一采集板组和第二采集板组同时采集钢丝绳的漏磁感应强度值以检测钢丝绳的局部缺陷，如此通过检测装置可以实现钢丝绳截面积及局部两种损伤的检测。

在其中一个实施例中，所述第一采集板组包括第一采集板及多个沿所述钢丝绳的周向分布于所述第一采集板上的第一采集件，所述第二采集板组包括第二采集板及多个沿所述钢丝绳的周向分布于所述第二采集板上的第二采集件，且多个所述第一采集件与多个所述第二采集件沿所述钢丝绳轴向的间距为所述钢丝绳捻距的整数倍。

在其中一个实施例中，所述导磁体包括相互对称的上导磁体和下导磁体，所述永磁体包括相互对称的上永磁体和下永磁体，所述上导磁体和所述下导磁体的同一端分别同极性的对称设置所述上永磁体和所述下永磁体，所述极靴包括相互对称且分别设于所述上永磁体和所述下永磁体外表面的上极靴和下极靴，所述第一采集板组包括相互对称的第一上采集板组和第一下采集板组，所述第二采集板组包括相互对称的第二上采集板组和第二下采集板组，所述第一上采集板组和所述第二上采集板组位于两个异极性的所述上永磁体之间，所述第一下采集板组和所述第二下采集板组位于两个异极性的所述下永磁体之间。

在其中一个实施例中，所述壳体包括相互对称的上壳体和下壳体，所述上导磁体、所述上永磁体及所述上极靴均收容于所述上壳体内，所述下导磁体、所述下永磁体及所述下极靴均收容于所述下壳体内，所述上壳体与所述下壳体对接时形成允许所述钢丝绳通过的通道，且所述上壳体与所述下壳体对接的一端铰接，另一端可选择地打开或封闭所述通道。

在其中一个实施例中，还包括设于所述通道处的套筒，且所述套筒相对的两端设有可与所述通道的端部抵接的限位凸台。

一种铁磁性钢丝绳金属截面积损失检测方法，包括以下步骤：

在可磁化钢丝绳的磁场中未放入钢丝绳的空载状态下，通过第一采集板组或第二采集板组件检测得到所述磁场内的空载磁感应强度值；

在所述磁场中放入标准钢丝绳，通过绕所述钢丝绳的周向设置的所述第一采集板组或所述第二采集板组检测得到标准磁感应强度值；