[實用新型]模塊化勵磁檢測裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820041154.5
• 申請日: 2008-07-24
• 公開（公告）號: CN201229320Y
• 公開（公告）日: 2009-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王興松;謝奇;徐豐羽
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學
• 主分類號: G01N27/83
• 分類號: G01N27/83
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 陸志斌

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種對大跨斜拉橋纜索以及一些其他復(fù)雜形狀的被測物，進行勵磁及檢測的裝置，尤其涉及一種模塊化勵磁檢測裝置。

背景技術(shù)

鋼纜索被廣泛用于電梯、起重機和各種建筑中，是工程中最常用的承重結(jié)構(gòu)之一。在斜拉橋、懸索橋等大型基礎(chǔ)設(shè)施中，鋼纜索的更是承擔著這些建筑的大部分重量，對建筑安全的影響很大。如果纜索的結(jié)構(gòu)健康出現(xiàn)問題，輕則影響建筑的正常使用，重則對人民的生命財產(chǎn)構(gòu)成極大威脅。隨著世界的經(jīng)濟發(fā)展和社會發(fā)展，各種各樣的大型建筑越來越多。在這樣的情況下，對鋼纜索結(jié)構(gòu)健康的監(jiān)測也顯得越來越重要。以我國為例，僅僅在斜拉橋一個領(lǐng)域內(nèi)，由于缺乏足夠的監(jiān)測和相應(yīng)的養(yǎng)護，近年來已有八座橋梁進行了拉索更換或者加固。

國外的情況同樣不容樂觀。德國漢堡的Kohlbrand?Estruary橋，由于斜拉索腐蝕嚴重，加之由于車輛行駛而濺起的摻雜著鹽分的污水使斜拉索膨脹，建成的第三年就更換了全部的斜拉索，耗資達6,000萬美元，是原來造價的四倍。

鋼纜索內(nèi)部應(yīng)力比較復(fù)雜，當纜索受到的應(yīng)力過大或過于集中的時候，或者外面的聚乙烯護套破損時，極其容易發(fā)生銹蝕直至斷裂，進而可能引起安全事故。因此，工程界迫切希望能夠有一套系統(tǒng)可以準確的檢測纜索內(nèi)部銹蝕斷裂的情況。但是，目前的工程應(yīng)用中，還沒有一種較為合適的方法，基本只能靠人肉眼觀察，現(xiàn)在的纜索基本到了一定的年限就全部更換，浪費很大。如能開發(fā)出一種方便而又有較高準確性的方法來檢測鋼纜索，從而保障大型基礎(chǔ)設(shè)施的安全，將具有很大的工程實用意義和巨大的潛在經(jīng)濟效益。

目前，已提出的具有代表性的方法有：超聲波檢測法、滲透檢測法、射線檢測法、聲發(fā)射檢測法、渦流檢測法、電磁檢測法等。近幾年，除了電磁檢測技術(shù)在實踐中得以應(yīng)用外，其他檢測方法依然僅限于實驗室研究，電磁檢測法是目前公認的最可靠的鋼絲繩纜索檢測方法。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡單、適用面廣且能提高檢測質(zhì)量的模塊化勵磁檢測裝置。

本實用新型采用如下技術(shù)方案：

一種模塊化勵磁檢測裝置，至少包括2節(jié)單節(jié)勵磁器且至少在其中一個單節(jié)勵磁器上設(shè)有牽引支架，在單節(jié)勵磁器上設(shè)有用于相鄰單節(jié)勵磁器轉(zhuǎn)動連接的連接件。

本實用新型的被檢測的主要對象是大跨斜拉橋的纜索，對于大直徑的纜索來說，采用多對磁極環(huán)抱纜索進行磁化，可以達到充分磁化的目的，有利于漏磁信號的產(chǎn)生。本實用新型模塊化勵磁檢測裝置就可以通過連接不同數(shù)目的單節(jié)勵磁器，構(gòu)成近似的正多邊形，環(huán)抱纜索。例如，6節(jié)邊長為66.4mm的單節(jié)勵磁器構(gòu)成的正六邊形可對直徑90mm的纜索進行勵磁檢測；8節(jié)邊長為66.27mm的單節(jié)勵磁器構(gòu)成的正八邊形可對直徑135mm的纜索進行勵磁檢測。

但是簡單的通過單節(jié)勵磁器(即正多邊形邊數(shù)的增減)還不足以滿足實際要求，因為改變正多邊形變數(shù)，其正多邊形內(nèi)切圓的直徑變化量比較大(即單節(jié)勵磁器上的磁極與檢測電路到纜索表面的距離太大，不利于檢測微弱的漏磁信號)，不能滿足實際纜索的規(guī)格。拿武漢軍山長江公路大橋來說，其纜索直徑在95mm到145mm之間，以5mm為間隔。所以本實用新型設(shè)計的單節(jié)勵磁器的邊長可以調(diào)節(jié)，通過改變調(diào)節(jié)螺栓在調(diào)節(jié)槽中的位置即可實現(xiàn)單節(jié)勵磁器邊長的變化。例如：6節(jié)邊長為66.4mm的單節(jié)勵磁器構(gòu)成的正六邊形可對直徑90mm的纜索進行勵磁檢測；6節(jié)邊長為72.17mm的單節(jié)勵磁器構(gòu)成的正六邊形可對直徑100mm的纜索進行勵磁檢測。

當勵磁模塊組成正多邊形對纜索進行勵磁時，整個模塊分為兩半，每半均有一節(jié)勵磁器通過牽引支架固定在纜索爬升機器人或者其他牽引機構(gòu)上。

在所述的單節(jié)勵磁器上，兩端各用磁鐵罩固定一枚永磁鐵作為磁極，兩個永磁極之間的檢測電路上則是霍爾傳感器及其外圍電路。

所述的磁鐵罩和連接件之間通過螺栓連接，連接件上開了一段調(diào)節(jié)槽，可調(diào)節(jié)與磁鐵罩的相對位置，即改變每節(jié)勵磁器的邊長。

對于那些形狀復(fù)雜的被測件，如工字鋼、角鋼等。本實用新型也可以有效地對其進行勵磁檢測。例如，兩節(jié)單節(jié)勵磁器成90度角時就可以對角鋼進行勵磁檢測。

勵磁器之間通過連接件上的孔用連接螺栓連接，既可以接入不同數(shù)量的單節(jié)勵磁器，也可以通過連接螺栓靈活地改變勵磁器間的角度。

而勵磁及檢測裝置將由纜索爬升機器人攜帶至高空，故通常用的直流電磁鐵勵磁在體積、重量、外接電源、檢測方便性上具有劣勢。而采用永磁鐵作為磁極，方便、可靠，且無需外加電源，在各方面都比直流電磁鐵有明顯優(yōu)勢。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型模塊化勵磁檢測裝置具有如下優(yōu)點：