[實用新型]鋼絲繩超聲導波檢測系統

有效

• 申請號: 201320133227.4
• 申請日: 2013-03-22
• 公開（公告）號: CN203148898U
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 劉雪芳;曹麥對;楊興斌;王富林;高景榮;岳新喜;陳劉輝;黃志強
• 申請（專利權）人: 華電鄭州機械設計研究院有限公司
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司 41109
• 代理人: 霍彥偉;李想

技術領域

本實用新型涉及一種鋼絲繩檢測系統，具體地說是涉及一種利用超聲導波進行鋼絲繩檢測的系統。

背景技術

鋼絲繩是起重機械、水電站纜機、電梯和客運索道等特種設備承載所必需的“高度危險構件”，廣泛應用于電力、礦山、冶金及港口等國民經濟各領域。鋼絲繩的損傷情況直接影響到起重設備承載能力下降幅度，時刻關系到人的生命和財產安全，因此，鋼絲繩檢測已成為上述設備安全運行的重要保證，是設備安全管理中必不可少的重要環節。

過去由于缺少科學有效的檢驗方法和檢測設備，鋼絲繩一直是重大設備安全使用管理中的“盲點”和“危險源”。目前鋼絲繩的檢測可分為人工檢查和儀器檢測兩種，這兩種方法均存在一定的局限性。

人工檢查：只能有限觀測鋼絲繩的表面損傷，不能及時發現斷絲、磨損、疲勞等內部隱患。

儀器檢測目前主要使用磁性檢測法：

1）檢測時鋼絲繩和傳感器之間必須有相對運動，即必須進行逐點檢測。鋼絲繩相對傳感器的徑向晃動、鋼絲繩不規則扭轉、環境溫度的變化以及外界的電磁干擾等，都會對電磁檢測信號產生較大影響，造成檢測結果不準確。

2）檢測是在設備動態下進行，檢測效率低，不安全，浪費能源。

3）存在檢測盲區，鋼絲繩固定不動的部分無法檢測，不能對整條鋼絲繩的質量作出評價。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種安全可靠、檢測速度快、效率高、操作簡便的鋼絲繩檢測系統，以確保起重機械、電梯等特種設備安全使用，減少財產損失和人員傷亡。

為實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種鋼絲繩超聲導波檢測系統，它包括檢測裝置以及與檢測裝置相連接的超聲導波發送裝置和超聲導波接收裝置；所述的超聲導波發送裝置包括與檢測裝置相連接的信號發生單元，信號發生單元輸出的超聲導波信號通過功率放大器放大后發射到鋼絲繩上，激勵傳感器采集發射到鋼絲繩上的超聲導波信號；所述的超聲導波接收裝置包括接收鋼絲繩返回的超聲導波信號的接收傳感器，接收傳感器將接收的超聲導波信號通過前置放大器和放大濾波電路送至檢測裝置中。

所述的檢測裝置還與門控電路相連接，門控電路輸出的門控信號控制超聲導波信號，并最終通過功率放大器輸出調控后的超聲導波信號。

所述的功率放大器、門控電路、信號發生單元、放大濾波電路和檢測裝置構成檢測系統主機，并共同封裝在一起。

所述的檢測裝置為便攜式計算機。

所述的激勵傳感器和接收傳感器均位于鋼絲繩上。

采用上述技術方案的本實用新型，利用超聲導波技術具有的檢測距離長，操作簡單和靈敏度高等優勢，通過與其相配的檢測裝置，實現對在役鋼絲繩快速的損傷檢測。超聲導波檢測技術與傳統的電磁性檢測技術相比其優點是：1）克服了電磁法檢測的盲區；2）超聲導波傳播距離遠，檢測速度快，縮短檢測時間，提高設備的工作效率；3）可以實現靜態檢測，確保檢測人員人身安全；4）操作簡便，結果精確。

附圖說明

圖1為本實用新型的原理框圖。

具體實施方式

如圖1所示，一種鋼絲繩超聲導波檢測系統，它包括檢測裝置以及與檢測裝置相連接的超聲導波發送裝置和超聲導波接收裝置。

上述的超聲導波發送裝置包括與檢測裝置相連接的信號發生單元，信號發生單元輸出的超聲導波信號通過功率放大器放大后發射到鋼絲繩上，激勵傳感器采集發射到鋼絲繩上的超聲導波信號。除此之外，檢測裝置還與門控電路相連接，門控電路輸出的門控信號對超聲導波信號進行控制，并最終通過功率放大器輸出調控后的超聲導波信號。

上述的超聲導波接收裝置包括接收鋼絲繩返回的超聲導波信號的接收傳感器，接收傳感器將接收的超聲導波信號通過前置放大器和放大濾波電路送至檢測裝置中。需要說明的是，檢測裝置為便攜式計算機，這樣，經過處理后的超聲導波信號需要通過數據采集卡進入便攜式計算機中。

上述的功率放大器、門控電路、信號發生單元、放大濾波電路和檢測裝置構成檢測系統主機，并共同封裝在一起。而且，激勵傳感器和接收傳感器均位于鋼絲繩上。

本實用新型發明是基于磁致伸縮激發超聲導波來檢測鋼絲繩的方法。該方法在鋼絲繩試件中激勵不同導波模式，研究材料中缺陷對導波信號的影響；通過數字信號處理方法，提取有意義的參數，評價試件中缺陷嚴重程度；并在大量實驗基礎上探索質點振動位移與敏感模式的選擇以及反射回波大小之間是否有對應關系。磁致伸縮激發超聲導波檢測鋼絲繩方法的原理圖見圖1。

一種基于磁致伸縮激發導波檢測鋼絲繩的方法，包括以下步驟：