[发明专利]一种半侧励磁半侧检测式的钢丝绳探伤仪

说明书

本发明涉及钢丝绳无损探伤技术领域，公开了一种半侧励磁、半侧检测且励磁和检测同时进行的便携式探伤仪的检测原理及其内部结构。本发明旨在提出一种新型的探伤仪检测模型，提出一种新式的励磁方法——半侧永磁励磁，轻量化设计探伤仪的重量，且从根本上避免了探伤仪在安装过程中因磁极互斥形成的磁反力。所设计的探伤仪装置呈现出半侧永磁励磁半侧检测的开合结构，其中半侧励磁结构包括：半环形永磁体、过渡式衔铁结构、内塑料固定套以及塑料保护外壳；半侧检测装置主要包括：可拆卸的双向霍尔元件放置单元，配合的可嵌入放置单元的环形定位套以及内嵌式的采集、处理、存储和显示的半壳体。

技术领域

本发明涉及钢丝绳无损检测技术领域，尤其涉及电磁法检测钢丝绳损伤的励磁和检测技术。

背景技术

钢丝绳是起重机械、电梯等关系生命及生产安全的重要设备的关键部件，在提升、承载、牵引以及拉紧等过程中具有无可替代的独特作用。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、声发射检测法、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、振动检测法等。直到近年，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。

根据电磁检测法信号采集位置及方式的不同，现阶段的检测方式主要可分为强磁检测和弱磁检测，二者在现有电磁钢丝绳探伤仪中都有应用且各有千秋，但无论是弱磁还是强磁检测，二者在励磁装置上都占有很大一部分重量如实用新型专利《钢丝绳探伤仪》(CN210834761U)和实用新型专利《钢丝绳探伤仪》(CN202837240U)。且对于强磁检测技术，往往要采用强永磁体对钢丝绳进行励磁至过饱和状态，而大多时候永磁体的磁场强度是处于富余状态。

目前钢丝绳探伤仪器中检测的大多是单纯的轴向信号、或者径向信号，若要二者进行切换，则要重新设计内撑结构或者从新加工新的探伤仪，极其不方便。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种半励磁半检测式钢丝绳探伤仪，通过半侧的励磁装置，不仅从根本上避免了因磁极互斥的反作用力，还可以将霍尔元件的输出信号就近处理，减少了信号传输过程中所受到的外界干扰，同时也由于去除了一侧的励磁装置，自身重量得到了大幅度的降低，实现了进一步的轻量便捷化。

本发明中采用选择型号为N48的钕铁硼永磁体，其主磁通方向为径向，使钢丝绳内部有较强的磁场通过。依靠永磁体、钢丝绳和过渡式的衔铁结构，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。

本发明采用塑料外壳和塑料内撑套，不仅减轻了仪器的重量，同时也使得在探伤仪中除了永磁体、钢丝绳和过渡式的衔铁结构外无其他混杂磁路，有效避免了磁场的浪费。

本发明所设计的霍尔元件放置单元，可以适用多种方向的采集方式。霍尔元件是本发明中采集漏磁信号的主要传感器，它能将由于钢丝绳损伤而引起的上述磁通路的泄露量的变化转化为相应的电压变化，借助电压的变化反向诊断钢丝绳的损伤。

本发明所设计可嵌入霍尔元件放置单元的拆卸环形定位套可以有效的定位霍尔元件以及可更换式内衬，其本身由四部分构成，各个部分设计有相互配合的定位以及支撑装置，防止在安装过程中因安装位置不恰当而损坏传感器。