[发明专利]一种永磁体可径向调节的钢丝绳探伤仪

说明书

本发明公开了一种永磁体可径向调节的探伤仪内部结构及其检测原理。所述探伤仪包括拉杆、螺旋副、霍尔检测电路等结构。拉杆固定在外壳的内腔中，螺旋副与拉杆配合，通过转动螺旋导杆带动拉杆轴向移动，拉杆沿径向设有5个楔形结构，每个楔形结构分别对应一个楔形槽，永磁体安装在楔形槽上，楔形槽携载永磁体将拉杆的轴向移动转换为永磁体的径向移动，以调节永磁体的径向提离值。霍尔检测电路安装在探伤仪的内衬上，每个霍尔检测电路分为五组霍尔元件，每个永磁体在轴向分量上对应一组霍尔元件。当检测钢丝绳时，为了避免由于永磁体剩磁过大，减少剩磁对霍尔元件检测性能的影响，该探伤仪可以根据目标钢丝绳的绳径调节永磁体的提离值。

技术领域

本发明涉及钢丝绳无损检测技术领域，尤其涉及探伤仪内部的永磁体的径向移动技术方法。

背景技术

钢丝绳是一种以优质钢丝为主要原料经多根或多股钢丝捻制而成的挠性绳索，由于其具有自重轻、强度高、承载能力大、弯曲柔韧性好、传动噪声小和结构多样性等特点，因而被广泛应用于煤炭开采、港口运输、架空索道、深海石油开采、高层电梯等领域[1]。钢丝绳按照应用背景的不同，可以分为航空用钢丝绳、石油用钢丝绳、电梯用钢丝绳、渔业用钢丝绳和矿用钢丝绳等。

钢丝绳的安全使用具有重要的社会效益和经济效益。钢丝绳无损检测研究对钢丝绳的安全使用和避免巨大的经济浪费具有重要意义。钢丝绳无损检测方法有很多种，包括无损检测常用的超声波检测法、射线检测法、电涡流检测法、电磁检测法以及机械检测法、声学检测法、电流检测法、光学检测法等。直到目前，电磁检测法是当前公认的最实用的检测方法之一。

根据电磁检测法的工作原理不同，其磁化方式分为交流磁化、直流磁化、永磁磁化。交流磁化检测精度低，传感器容易发热且操作麻烦；直流磁化虽然具有励磁强度可调整的优点，但是设备重量较大，结构复杂，而且工作时还需提供配套的直流供电设备。由于两者的局限性，近年来这两种方法已逐步淘汰。而永磁磁化检测装置体积小，重量轻，使用便捷，检测成本低，特别是近年来新型永磁材料的开发与应用，使得其优势更明显，因此磁检测法中大量使用永磁磁化的方式。

本文主要对应用广泛的永磁体作为磁化方式的钢丝绳探伤仪所存在的通用问题做出解决方案。目前存在的永磁式钢丝绳探伤仪中，大多数探伤仪都是使用固定励磁源对钢丝绳进行磁化饱和，没有针对永磁体与目标钢丝绳的磁化磁感应强度可调节的问题做出较好的解决。如实用新型专利《便携式钢丝绳检测装置》(CN208313892U)和实用新型专利《钢丝绳检测仪组件》(CN207163809U)，经过大量现场实验经验表明，永磁体式钢丝绳探伤仪在使用过程中，由于永磁体通常采用稀土永磁体，如：钕铁硼永磁体N38、钕铁硼永磁体N48等材料，且该类型的永磁体具有较高的磁能积和较高的矫顽力，在探测不同标称直径的钢丝绳时，由于无法调节永磁体自身剩磁的大小以适应不同的工况需求，因此当检测绳径小于探伤仪已安装永磁体设计的最大探测绳径时，在霍尔元件检测区域内将会产生除钢丝绳自身缺陷外的附加漏磁场，当霍尔元件处于该类型的混合漏磁场时，对钢丝绳的损伤检测精度将会受到影响。其次，当检测绳径远远小于已安装永磁体设计的最大探测绳径时，探伤仪与钢丝绳在气隙中的漏磁将超过霍尔元件标定工作磁场范围，会导致霍尔元件失去漏磁与输出电压的比列关系。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种永磁体可径向调节的钢丝绳探伤仪，通过永磁体径向距离调节装置及时的调整探伤仪内部永磁体与目标钢丝绳的径向距离，从而解决永磁体提供的磁感应强度与目标钢丝绳相互匹配的问题。

在本发明中采用选择型号为N48的钕铁硼永磁体，在探伤仪中主磁通方向为径向且为多回路励磁，使钢丝绳可以得到均匀的饱和磁化效果。依靠永磁体、钢丝绳和外壳，使仪器内部实现完整的磁通路。钕铁硼永磁体可以快速磁化动态运行的钢丝绳，且不受钢丝绳速度的影响。当磁路中的钢丝绳内部或者外部出现局部损伤或者截面积损伤时，由于钢丝绳磁化饱和，部分磁场溢出，在损伤处形成漏磁场，再经霍尔电路检测，从而达到检测钢丝绳的健康状况。