[实用新型]一种基于励磁效应的钢丝绳剩余强度检测器

说明书

本实用新型公开了一种基于励磁效应的钢丝绳剩余强度检测器，包括一个外壳，在所述的外壳内部设有励磁机构和检测机构；在所述的外壳的两端安装有磁极端盖；所述的磁极端盖内部设有通孔；励磁机构包括励磁线圈和外层衬套，所述的励磁线圈缠绕在外层衬套上，所述的外层衬套安装在外壳内圈；所述的励磁线圈通电时产生磁场；检测机构包括检测线圈和内层衬套，所述的检测线圈缠绕在内层衬套上，所述的内层衬套设置在外层衬套内圈；所述的检测线圈与信号预处理电路相连。

技术领域

本实用新型涉及一种钢丝绳剩余强度检测装置，具体涉及一种基于励磁效应的钢丝绳剩余强度检测器。

背景技术

作为煤炭、石油、冶金等众多领域中得到广泛使用的钢丝绳，其服役时状态的安全性具有重要意义，直接关系到生产状况的正常进行和人员生命的安全保障。随着钢丝绳服役时间的推移，不可避免地会产生磨损、锈蚀甚至断丝等疲劳损伤，因此，必须实时有效地检测钢丝绳服役过程中的剩余强度，才能保证钢丝绳无事故地安全运行。

电磁检测法是目前检测钢丝绳剩余强度广泛使用的方法，基于此方法市场上出现了很多同类检测器。在励磁源的选择方面，目前多数检测器使用永磁体进行励磁，永磁体虽安装方便但不具有通用性，不能够根据钢丝绳的型号改变励磁强度使钢丝绳恰好磁饱和，而且永磁体励磁行程较短，均匀性差，导致钢丝绳中的磁感应强度的不稳定，严重影响了检测信号的准确性。永磁体使检测器始终处于强磁性状态，导致检测器在搬运、安装过程中都要避免与铁磁性材料接触。在磁路结构方面，可分为开路式和闭路式，开路式整体结构简单，仅有励磁线圈和感应线圈，以空气作为磁桥构成闭合磁路，由于空气导磁性能较差，导致磁路闭合效果较差，因此使得钢丝绳励磁效果较差，同时由于空气中会有较多干扰磁场的存在，严重影响了检测信号的信噪比，导致检测结果不准确。

在剩余磁通量检测方面，目前很多检测器都使用了霍尔元件，霍尔元件虽安装方便，但由于霍尔元件的检测范围有限，易发生漏检的情况，从而导致了检测结果不准确。且霍尔元件只能准确检测与其垂直方向上的磁场，因此导致其检测精度有限。

实用新型内容

本实用新型主要针对目前钢丝绳剩余强度检测器中普遍存在的检测精度低，检测装置体积过于庞大等问题，采用线圈励磁方式有效解决了励磁行程短、励磁效果不均匀的问题；采用闭路式磁路结构，有效提高了励磁源的励磁效率，同时能够屏蔽检测器周围的干扰信号，提高了信号信噪比。采用线圈检测剩余磁通量，能够准确检测出对应损伤状态下的钢丝绳剩余磁通量，保证检测结果具有很小的误差。

本实用新型采用的技术方案如下：

基于励磁效应的钢丝绳剩余强度检测器，主要包括一个外壳，在外壳的内部设有励磁机构、检测机构；在外壳的两端安装有磁极端盖；所述的磁极端盖内部设有供钢丝绳穿过的通孔；

所述的励磁机构主要包括励磁线圈、外层衬套，所述的励磁线圈缠绕在外层衬套上，所述的外层衬套安装在外壳内圈，通电时产生磁场，磁感线通过两端的磁极端盖进入到钢丝绳中；这样励磁线圈作为励磁源，两端的磁极端盖与钢丝绳组成闭合磁回路，实现闭路式励磁功能；

所述的检测机构主要包括检测线圈、内层衬套，所述的检测线圈缠绕在内层衬套上，所述的内层衬套设置在外层衬套内圈；钢丝绳从内层衬套中穿过，当钢丝绳中磁通量变化时，检测线圈会产生电流，输出至信号预处理电路。

进一步的，所述的通孔直径与根据检测钢丝绳直径相匹配。

进一步的，所述的磁极端盖为一个圆柱形结构，在其中心位置设有供钢丝绳穿过的通孔；其材料使用导磁性能优良的工业纯铁。

进一步的，所述的内层衬套和外层衬套选用不具有导磁性但具有一定韧性的尼龙材料。

进一步的，所述的励磁线圈和检测线圈使用带有绝缘漆包线的铜丝，检测线圈铜丝直径越小，检测效果越佳。