[发明专利]一种钢丝绳捻距在线检测装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢丝绳捻距在线检测装置及方法，尤其适用于提升机、绞车等设备提升或牵引时钢丝绳捻距变化的实时检测，属于设备检测与安全技术领域。

背景技术

矿井提升的主要承载元件是钢丝绳，提升钢丝绳在工作过程中会承受各种载荷的作用，例如拉伸、弯曲、接触应力以及动载荷等。研究表明，随着井深的增加、扭转应力随之增加。井深超过800-900米时，扭转是造成钢丝绳损坏的主要原因。钢丝绳的扭转会引起捻距沿钢丝绳长度的变化。通过对钢丝绳捻距的测量，就可以了解钢丝绳内扭转应力的大小。

现有已公布的专利文献1中提及一种钢丝绳捻距的测量方法，包括以下步骤：步骤一，拆面丝。将钢丝绳中的面丝拆去；步骤二，拓印。所述拓印的设备包括第一白纸、复写纸和第二白纸，拓印时，从上而下依次放置第一白纸、复写纸、钢丝绳和第二白纸，然后给予一个压力，将钢丝绳的纹理拓在第一白纸上，所述纹理包括阴影部分的复写区和空白部分的空白区，复写区的长度为复写区长度，空白区的长度为空白区长度；步骤三，捻距计算。用测量工具测量复写区长度和空白区长度，捻距的长度＝复写区长度+空白区长度。

专利文献1：中国发明专利申请号20148425294.2。

但目前钢丝绳捻距的检测方法，均不能实现钢丝绳捻距的非接触实时检测，无法满足扭转应力分析的要求。

有鉴于上述现有的钢丝绳捻距检测装置和方法，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的钢丝绳捻距在线检测装置和方法，能够改进一般现有的钢丝绳捻距检测装置和方法，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明提出一种钢丝绳捻距在线检测装置和方法，其解决的技术问题为对提升钢丝绳在运行过程中的捻距变化进行实时检测和记录，分析钢丝绳损伤原因提供实用信息，并有效防止提升机事故发生。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

一种钢丝绳捻距在线检测装置，其包括：钢丝绳捻距检测传感器，数据采集器；所述钢丝绳捻距检测传感器包括涡流位移传感器，信号调理电路板，壳体，把手，其中该涡流位移传感器有两个分别位于该壳体内的两端，该信号调理电路板在该壳体内中部，该把手位于该壳体上；所述数据采集器通过数据电缆与该捻距检测传感器连接，该数据采集器正面设有显示屏和按键，该显示屏位于该按键上部，该数据采集器内部设有CPU微处理器，电源及A/D转换电路，该CPU微处理器与该A/D转换电路连接。

本发明解决其技术问题是通过以下技术措施进一步实现的。

较佳的，前述的一种钢丝绳捻距在线检测装置，其中该钢丝绳捻距检测传感器贴近钢丝绳的侧面设有一凹弧。

较佳的，前述的一种钢丝绳捻距在线检测装置，其中该涡流位移传感器设有霍尔元件和探测线圈，该霍尔元件在该探测线圈中部。

较佳的，前述的一种钢丝绳捻距在线检测装置，其中该信号调理电路板设有两组多谐振荡器、放大电路、峰值检波，其中每一组为多谐振荡器与放大电路连接，另一放大电路与峰值检波连接，且每一组与一个涡流位移传感器对应。

较佳的，前述的一种钢丝绳捻距在线检测装置，其特征在于其中该数据采集器中电源为电池。

较佳的，前述的一种钢丝绳捻距在线检测装置，其特征在于其中该数据采集器中A/D转换电路为两个。

本发明解决其技术问题还可以采用以下技术方案来实现的。

一种钢丝绳捻距在线检测方法，其包括如下步骤：步骤一：信号调理电路板中的两组多谐振荡器产生的低频脉冲信号经放大电路分别输入对应的涡流位移传感器中的探测线圈；步骤二：将两个涡流位移传感器中霍尔元件检测到的磁场信号进行放大和峰值检波，通过数据电缆将两路信号送入数据采集器；步骤三：该数据采集器接收到两路信号后分别进行A/D转换，并通过CPU微处理器计算出两路信号的相位差，并根据相位差计算出钢丝绳捻距。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明一种钢丝绳捻距在线检测装置和方法可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：

1.实现了钢丝绳捻距的非接触测量。

2.实现了钢丝绳捻距的动态测量。

3.数据采集器基于嵌入式系统设计，能满足实时检测的要求，且便于携带到现场使用。