[发明专利]铁磁性缆索金属截面积损失检测方法及其装置

说明书

技术领域

本发明属于无损检测技术，涉及一种铁磁性缆索金属截面积损失检测 方法及其装置，用于对钢丝绳、斜拉索等铁磁性缆索磨损、腐蚀状态的检 测。

背景技术

铁磁性缆索包括钢丝绳、桥梁缆索、游乐设施拉索等，作为一种关键 承载部件，广泛应用于煤矿、冶金、建筑、交通、旅游等行业，在使用过 程中，由于缆索与传动部件接触会产生磨损，或者由于外界环境因素引起 缆索腐蚀，上述两种情况都会引起缆索金属截面积减少，从而降低缆索的 有效承载截面积，对设备的安全运营产生危害。因此，必须采取有效方法 对缆索截面积损失进行检测，保证设备安全运营。

目前，对于缆索金属截面积损失检测的方法，主要有磁通方法、磁桥 路检测方法，磁通方法是采用直流或永久磁铁方式将缆索磁化到饱和，当 缆索中由于磨损、腐蚀引起其金属截面积发生变化，则磁路状态会发生变 化，若通过绕制线圈直接测量缆索中磁通量，则称为主磁通法，若在回路 中测量磁通量，则称为回磁通法(杨叔子，康宜华.钢丝绳断丝定量检测原理 与技术.北京：国防工业出版社，1995)。磁桥路方法则是通过在整个磁回路外 部构建磁桥路进行测量(武新军，康宜华，谢月云.三峡升船机钢丝绳断丝与磨 损检测原理及实现.高技术通讯.1998，5，44-47)。在上述检测方法中，磁通检 测方法由于磁源外置，即永久磁铁或直流线圈产生的磁场并未直接作用在 被测缆索上，而是通过一定的磁路设计将磁通导入到缆索中，由于漏磁通 的存在，必然会造成磁能损失，为满足检测方法的磁化要求，必然要提高 磁化能量，从而使整个磁化系统体积增大，重量增加，并且在主磁通检测 方法中，由于只能采用线圈方式感应磁场变化，从而受检测速度影响较大； 磁桥路方法由于采用多个磁路之间相互整合，为达到磁路的线性工作点， 整个磁路的调整复杂。

发明内容

本发明的目的在于针对上述检测方法的不足，提供一种铁磁性缆索金 属截面积损失检测方法，该方法简易有效，易于实现；本发明还提供了实 现该方法的装置，该装置具有体积小、重量轻的特点。

本发明提供的一种铁磁性缆索金属截面积损失检测方法，包括下述步 骤：

第1步在被测缆索上选择一段已知金属截面积为S₀的初始区域，将 与直流电源连接的电缆缠绕其上作为直流磁化线圈；

第2步沿缆索圆周方向布置一个或多个衔铁组，每个衔铁组由两个对 称的型衔铁块组成，每个衔铁组均横跨磁化线圈；

第3步在每个衔铁组的两个对称布置的型衔铁块间预留的空隙处 布置一个磁敏元件或者在衔铁组端部与缆索间的间隙处布置一个磁敏元 件；

第4步将直流电通入磁化线圈时，获取磁敏元件的输出电压信号U₀；

第5步将一已知截面积为S_a，材料特性与被测缆索相同、长度大于衔 铁长度的标样钢丝放入磁化线圈内，放入时使标样钢丝轴线平行被测缆索 轴线，标样钢丝和被测缆索都被磁化，放入钢丝后得到磁敏元件的输出电 压信号U_a；

第6步根据下式计算得到检测系数

P=(Ua-U0Ua)/(Sa-S0Sa)]]>

第7步取出标样钢丝，开始检测，当检测某一截面积为S_i的待检测区 域时，磁敏元件输出信号U_i；