[发明专利]一种钢丝绳表面缺陷远场涡流检测系统

说明书

一种钢丝绳表面缺陷远场涡流检测系统是由激励装置与探头的激励端通过屏蔽导电线连接，探头的接收端、差分检测装置与数据采集装置依此通过通信接口连接；其中激励装置是产生激励信号的振荡器模块和对激励信号进行放大、滤波和除噪的功率放大模块；探头是激励‑接收模式，激励线圈和接收线圈沿着钢丝绳的径向呈阵列布置，且沿着钢丝绳轴向距离一定的间距放置；差分检测装置是由差分放大模块、极性转换模块、直流电源输入模块和滤波除噪模块相应构成；数据采集装置是由计算机、信号采集卡及基于Labview编写的缺陷辨识后处理模块相应构成，本系统具有非接触、灵敏度高、自动化程度高、对钢丝绳表面清洁度要求低等优点。

技术领域

本发明涉及一种钢丝绳表面缺陷检测系统，特别是一种用于钢丝绳表面缺陷远场检测系统。

背景技术

根据国家安全生产监督管理总局的统计数据，2004至2013年我国煤矿发生的事故中运输事故仅次于顶板和瓦斯事故，是煤炭系统第三大灾难事故，运输系统中提升钢丝绳的断绳造成了较多的人员伤亡事故，钢丝绳运行过程中的绳直径变化、断丝等表面缺陷是造成断绳事故的主要原因，因此为保障生产中钢丝绳的加工质量和提高在役钢丝绳的安全使用性能，采用高精度和高可靠性的手段对钢丝绳的表面缺陷进行检测具有重要意义。

现有无损探伤对钢丝绳表面缺陷进行检测，如声发射检测、超声波检测、射线检测、激光检测、漏磁检测及涡流检测等，其中声发射检测技术主要用于对连续介质的检测，对于钢丝绳类非连续介质的检测能力有限；超声波检测引入的耦合剂增加了绳表面缺陷的检测难度，并使检测信号复杂化；射线检测钢丝绳时需要特殊的防护射线辐射措施，检测成本高，仅能给出复杂钢丝绳浅表面处的图像；漏磁法检测时需要磁化被检对象，存在钢丝绳饱和磁化不均匀、传感器抗干扰能力弱及不易实现钢丝绳的在线检测等问题；传统涡流检测方法利用扁平线圈对钢丝绳进行检测，扁平线圈激励时钢丝绳内涡流集中在绳表面，缺陷对涡流的扰动较小，接收线圈上响应信号不仅受涡流产生磁场的影响，而且受周围环境中电磁场的干扰，因此也存在抗干扰能力弱、缺陷不易检测等问题；传统的人工目视挂纱方法仅适合用于断丝向外扩散的检测，且劳动强度大、检测效率低。

上述方法在钢丝绳检测的实际应用中存在难以避免的问题，因此，设计一种能降低检测成本、提高表面缺陷检出率、克服绳索抖动等因素的检测系统是非常及时和迫切需要的。

发明内容

本发明所要解决的具体技术问题是克服外界因素对钢丝绳表面缺陷检出率的影响，进一步提高钢丝绳表面缺陷的检测精度，实现实时监测钢丝绳在生产中的加工质量和钢丝绳在役中的运行质量，并提供一种钢丝绳表面缺陷远场涡流检测系统。

为了实现上述目的，本发明采取如下技术方案。

一种钢丝绳表面缺陷远场涡流检测系统，包括激励装置、探头、差分检测装置和数据采集装置；其特征在于：所述激励装置与所述探头的激励端通过屏蔽导电线连接；所述探头的接收端、所述差分检测装置与所述数据采集装置依此通过通信接口连接；

所述激励装置是产生激励信号的振荡器模块和对激励信号进行放大、滤波和除噪的功率放大模块；

所述探头是激励-接收模式，所述激励线圈和接收线圈沿着钢丝绳的径向呈阵列布置，且沿着钢丝绳轴向距离一定的间距放置；

所述差分检测装置是由差分放大模块、极性转换模块、直流电源输入模块和滤波除噪模块相应构成；

所述数据采集装置是由计算机、信号采集卡及基于Labview编写的缺陷辨识后处理模块相应构成。

进一步的特征技术方案如下。

一种钢丝绳表面缺陷远场涡流检测系统，其特征在于：所述探头的激励线圈和接收线圈是矩形线圈。