[其他]钢丝绳断丝定量探伤仪

说明书

本发明属于利用磁变量计量装置来对钢丝绳断丝进行定量检查的探伤仪器。

已有钢丝绳探伤仪是由测头和检测记录（包括电子电路）两部分构成。测头部分由直流电磁铁或永久磁铁作激磁源和传感器组成。检测记录部分，由电子电路和单笔直描式记录仪组成。

当被检查段钢丝绳出现断丝时，在断口处形成漏磁场。通过传感器把漏磁场变成电压信号，经放大器放大后，由记录仪记录在纸带上。传感器有线圈式和霍尔元件式。

如1980年3月18～20日由美国能源部和华盛顿州立大学发起，在丹佛召开的“第一届钢丝绳年会”上，对各国钢丝绳检测仪器进行了总结性评论。会议认为，目前最好的是加拿大研制的磁图（Magnoraph）式钢丝绳探伤仪。该仪器是采用永久磁铁作激磁源，传感器是由内、外两个磁通集束环和4个霍尔元件构成。传感器输出经放大后，由单笔记录仪记录或磁带记录。该探伤仪于1978年6月获美国专利权，专利号4096437;1978年7月获南菲专利权，专利号77/2128;1978年9月获加拿大专利权，专利号1038037;1979年6月获英国专利权。专利号1539313;1980年获瑞士专利权，专利号615758。

目前各国研制的钢丝绳探伤仪，包括加拿大的磁图式探伤仪在内，都存在以下三个主要问题：其一，对2根以上距离很近（20毫米以内）的集中断丝，在检查记录中不能分辨断丝根数。其二，用单笔模拟记录曲线的记录方式，对钢丝绳同一横断面或近于同一横断面上，不同绳股内的断丝根数也难以分辨。其三，对锈蚀钢丝绳的断丝分辨能力差。已有探伤仪的特点，只能指出断丝的位置和相对的严重程度。而对钢丝绳使用后期，断丝集中段的定量分辨是无能为力的。就是说，目前各国所研制的钢丝绳探伤仪，其性能均处于定性检查阶段，不能定量指示。

本发明的目的在于能对钢丝绳断丝进行定量分析，并可确定锈蚀钢丝根数，以满足钢丝绳检查的实际需要。

本发明是由测头和记录两大部分组成。测头部分，包括永久磁铁、传感器和两组导轮。记录部分，包括电子电路、微型计算机、打印机和多笔记录仪。

图1是本发明的主视图和侧视图

图2是传感器组成图

图3是12路输出传感器的检查记录曲线

图4是工作原理图

图5是传感器输出信号波形图

图6是本发明方框图

测头部分如图1所示。U形永久磁铁（4）作激磁源。

在两磁极中间装有本发明的主体-传感器（5）。如图2所示，它是由6～24个霍尔元件（8）所组成的一种具有多路输出的环形传感器。这组传感元件均匀地装在衬套（9）上。为防止磁极的影响，在传感元件外侧加装了两个半园形软铁制成的磁屏蔽罩（7）。传感器（5）装在与两极靴同轴心的半园形套架（6）内。

在磁极的两端装有极靴（3），它是可分开的。检查时把它打开，套在钢丝绳（1）上。为了使钢丝绳（1）的轴心与传感器（5）的轴心保持重合，在两极靴的两端，各装一组三个平面互成120度角的可调式橡胶导轮（2），起调节同心和导向作用。

本发明的关键在于对逐渐出现断丝根数的分辨能力。由于传感器采取每个传感元件单独输出回路，并单独进行信号处理。对同一位置集中断丝的分辨是根据不同断丝根数所产生的漏磁场和传感信号（波形）的不同，由微型计算机进行分析、判断。对同一横断面或近于同一横断面上不同位置的断丝，是由接近此位置的传感元件捕捉、输出、供微型计算机分析、判断。这样就提高了对断丝的分辨能力。最后把各传感元件所测得的断丝根数相加，由打印机打出数据。

从本发明的数字检测记录中可以清楚的看出：断丝的所在位置，同一断面或距离相近断面间的断丝数和全绳长的总断丝数。此仪器还可在放大器后面进行多路信号的摸拟输出和记录。采用该仪器所取得的检查记录，可以分析钢丝绳的质量情况和使用寿命。另外，通过对不同结构钢丝绳的使用检查，还可分析得出各种不同场合选用哪种结构的钢丝绳使用寿命最长，最经济合理，从而可节约大量优质钢材。因此，它对各种场合所用钢丝绳均能进行探测检查。为各种矿井提升用钢丝绳的必备检查仪器。其产值可达数千万甚至上亿元，而用它所带来的经济效益将更大。