[发明专利]基于热声成像的钢丝绳芯检测方法和装置

说明书

本发明公开了一种基于热声成像的钢丝绳芯检测方法和装置，采用的热声成像技术对输送带无损耗，同时具备了微波成像和纯声学成像的优点，且对人体无辐射；装置工艺相对简化，可以广泛应用于输送带的检测，不会因为长时间工作而产生误判并且降低了维护要求；可靠性更高，采用热声效应不需要与输送带直接接触，减少了磨损问题，而且成像深度更高，分辨率也更高；不会因出现输送带裂口不宽不能使物料外露而不能检测的情况；能够避免重大安全事故的发生，减少运输物料的损耗和经济损失，提高生产效率。

技术领域

本发明涉及钢丝检测领域，尤其涉及一种基于热声成像的钢丝绳芯检测方法和装置。

背景技术

输送带是带式运输机的重要组成部分。随着输送带输送机朝着高速度，大规模、超长距离、大倾角的方向发展，钢绳芯输送带也越来越得到广泛的使用。由于强力输送带荷载量增加，被障碍物划伤及老化等原因而产生钢丝绳腐蚀、接头伸长以至断裂等故障，造成输送带断带、撕裂等损坏事故，影响正常生产，产生巨大的经济损失。近几年中国输送带输送机的使用量越来越大，其应用的范围越来越广，使用厂矿发生断带和撕裂等事故也越来越频繁。目前，我国很多工厂没有安装有效的输送带损坏保护及检测装置，在影响生产的同时也带来影响工厂安全运行的隐患。因此，进行输送带损坏保护及检测装置的研究具有重要的理论意义和实际意义。

国内外现有的输送带损坏保护和检测装置形式和种类繁多。归纳起来主要有以下几种：

嵌入法，这种方法在输送带中或输送带表面预埋金属导线、线圈、磁性物质或是一些导电、导磁材料，检测设备通过监测输送带中预埋物的完整性来判断输送带是否发生断带、撕裂或破损。这种方法在实际应用中有很大的局限性，首先此类保护装置工艺复杂、成本高，无法应用于大量已经安装运行的输送带的检测；其次，由于输送带的长时间连续运动，不可避免地会产生滚切的持续应力，使金属导线、线圈或其他预埋材料遭受磨损而断裂，从而造成误检；再者，由于输送带内嵌入检测物质，对输送带维护提出了更高的要求。

接触法，这种方法通常通过感测装置与输送带的接触来感知输送带的状况。一种方式使采用托辊直接与输送带接触感知输送带的运行速度、张力、压力等参数的变化，从而判断输送带状态。这种方法的缺点是可靠性不高。另一种方式是以托辊作为检测信号的发射和接收装置，通过安装在托辊上的装置产生和接收电、磁、光、声等信号，通过分析该信号而判断是否发生输送带纵向撕裂。由于托辊在输送带运行中一直与输送带接触，磨损很大，很容易导致感测装置托辊损坏而失灵。

探漏法，其核心思想是发生破损后，通过传感装置探测输送带外部的物料延伸或泄露。这种方法容易造成检测装置的损坏。更为严重的是检测滞后，将有可能造成较大的输送带破损，产生安全事故。

超声波检测技术法，这种装置由超声波检测和传送两部分组成。在输送带和机体之间安装上能够产生超声波的导波管，使之产生超声波振荡，通过检波器检波后发出信号。当输送带输送机处于正常运行状态时，超声波发送波和接受波正常，发出正常的信号。一旦输送带产生破损，导波管因弯曲而损坏，这时就会发出输送带保护信号，使带式输送机停机。例如采用水耦合超声波检测装置，但系统设备较多，稳定性欠佳。

Ｘ射线的检测技术法，该技术主要是采用Ｘ射线源辐射Ｘ射线穿透输送带，投射到感应器上形成清晰的钢丝绳芯输送带内部结构图像，并通过计算机对图像进行保存、处理、分析。Ｘ射线对人体有电离辐射害，其系统在设计上需要采用远程操作模式，并且在设备使用现场需要尽可能配置高防护等级的铅房进行辐射防护，费用昂贵。

综上所述，没有一种安全，便捷，对人体无辐射的且具有高分辨率高成像深度的钢丝绳绳芯传输带检测装置。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种基于热声成像的钢丝绳芯检测方法和装置。