[發明專利]一種用于鋼絲繩探傷的磁屏蔽系統

在審

• 申請號: 201810648356.4
• 申請日: 2018-06-22
• 公開（公告）號: CN108459076A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 曹馨;李根利;劉亮
• 申請（專利權）人: 河北布魯克科技有限公司
• 主分類號: G01N27/83
• 分類號: G01N27/83
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種用于鋼絲繩探傷的磁屏蔽系統，包括：環境磁傳感器：所述環境磁傳感器設置于所述鋼絲繩附近，并用于探測鋼絲繩探傷環境中的高頻磁場變化情況；磁屏蔽裝置，所述磁屏蔽裝置為兩端開有通孔的空心圓柱體，所述磁屏蔽裝置用于屏蔽環境中的低頻及直流磁場信號；磁補償裝置：所述磁補償裝置包括穩恒電流源、補償線圈及補償電路。現有技術抗磁干擾能力不足，在狹小及強磁干擾環境中難以實現對探測目標的有效無損檢測，本發明通過設置磁屏蔽裝置屏蔽測量環境中靜態的磁場變化，通過設置環境磁傳感器及磁補償裝置對測量環境中動態的實時環境磁場變化及時反饋，進而可以有效去除環境中的靜態磁場及動態磁場干擾，保證了鋼絲繩探傷的準確性。

技術領域

本發明涉及鋼絲繩探傷領域，具體涉及一種用于鋼絲繩探傷的磁屏蔽系統。

背景技術

鋼絲繩被廣泛應用于各種起重運輸、機械傳動、船舶牽引，礦井提升，運輸索道等領域。在使用過程中的磨損、斷絲、銹蝕、疲勞等損傷嚴重影響生產安全甚至危及設備和人身安全，造成巨大經濟損失和不良的社會影響。對鋼絲繩的定期及在線檢測十分重要。

磁檢測法是目前檢測鋼絲繩最為有效和經濟的方法之一，主要分為漏磁檢測和剩磁檢測兩類方法。其中剩磁檢測方法由于重量輕，功耗低，測量信噪比較高等優點，是目前應用較為廣泛的一種磁檢測方法。剩磁檢測法采用先對鋼絲繩勵磁，再測量撤掉外加磁場后的鋼絲繩剩磁的方式進行鋼絲繩無損探傷。勵磁機構和磁測機構一般需要間隔足夠大的距離，以保證磁測過程中磁傳感器不受勵磁磁場影響。當設備應用于狹小、復雜環境場景如電梯內部鋼絲繩監測等，磁傳感器受到環境干擾明顯，出現漏報誤報，甚至不能正常工作。

現有的磁探傷設備一般沒有抗磁干擾措施。個別采取抗磁干擾的手段主要是通過采用磁傳感器陣列，建立簡單磁干擾模型和反演方法來消除外界環境的磁干擾。這種手段適用于消除遠場干擾或者同源點源干擾，但是對多點磁干擾源近場干擾，以及復雜磁干擾頻譜的磁噪聲影響不能有效消除。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于鋼絲繩探傷的磁屏蔽系統，以提高鋼絲繩探傷的準確性。

為實現上述目的，本發明提供了一種用于鋼絲繩探傷的磁屏蔽系統，包括：

環境磁傳感器：所述環境磁傳感器設置于所述鋼絲繩附近，并用于探測鋼絲繩探傷環境中的高頻磁場變化情況，鋼絲繩運行時，先經過所述環境磁傳感器，再經過磁測傳感器陣列，所述磁測傳感器陣列沿鋼絲繩的徑向分布，用于探測鋼絲繩的損傷情況，所述環境磁傳感器到所述鋼絲繩外表面的垂直距離大于所述磁測傳感器陣列到所述鋼絲繩外表面的垂直距離；

磁屏蔽裝置：所述磁屏蔽裝置為兩端開有通孔的空心圓柱體，所述鋼絲繩穿過所述通孔，所述磁屏蔽裝置由多層軟磁材料疊加而成，所述磁屏蔽裝置具有容納所述磁測傳感器陣列的容納腔，所述磁屏蔽裝置用于屏蔽環境中的低頻及直流磁場信號；

磁補償裝置：所述磁補償裝置包括穩恒電流源、補償線圈及補償電路，所述穩恒電流源給所述環境磁傳感器及補償線圈提供電源；所述補償線圈密繞于所述磁屏蔽裝置的外表面上，所述補償線圈的圓心與所述空心圓柱體的軸線重合；所述補償電路接收所述環境磁傳感器傳回的磁場信號，并計算所需實時補償磁場，并產生相應電流作用于所述補償線圈。

在鋼絲繩檢測過程中，環境磁場會受到多種干擾源的影響，其中有自然界磁場的變化，有附近輪機等電流驅動機構的電流產生的磁場源，還有鋼絲繩在行進過程中附帶轎廂等鐵磁性物質靠近遠離鋼絲繩探測裝置時造成的磁場變化。這些變化包含了多種頻率成分和強度特點。通過環境磁場傳感器對實時捕捉高頻磁場變化并將磁化信號通過負反饋電流加載到磁補償裝置，使得環境磁場中高頻部分可以充分被磁補償裝置抵消；磁屏蔽裝置則通過對低頻及直流環境磁場信號的屏蔽有效去除環境磁場中緩慢變化部分對鋼絲繩磁測的影響。通過對環境磁場的動態及靜態變化同時屏蔽去除，確保了鋼絲繩探傷的準確性。