[實用新型]一種基于勵磁效應的鋼絲繩剩余強度檢測器

有效

• 申請號: 201821693702.2
• 申請日: 2018-10-18
• 公開（公告）號: CN209102664U
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 朱良;譚繼文;張立智;張義清;馬正誠;朱偉杰;楊玉杰
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: G01N27/72
• 分類號: G01N27/72
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 趙敏玲

本實用新型公開了一種基于勵磁效應的鋼絲繩剩余強度檢測器，包括一個外殼，在所述的外殼內部設有勵磁機構和檢測機構；在所述的外殼的兩端安裝有磁極端蓋；所述的磁極端蓋內部設有通孔；勵磁機構包括勵磁線圈和外層襯套，所述的勵磁線圈纏繞在外層襯套上，所述的外層襯套安裝在外殼內圈；所述的勵磁線圈通電時產生磁場；檢測機構包括檢測線圈和內層襯套，所述的檢測線圈纏繞在內層襯套上，所述的內層襯套設置在外層襯套內圈；所述的檢測線圈與信號預處理電路相連。

技術領域

本實用新型涉及一種鋼絲繩剩余強度檢測裝置，具體涉及一種基于勵磁效應的鋼絲繩剩余強度檢測器。

背景技術

作為煤炭、石油、冶金等眾多領域中得到廣泛使用的鋼絲繩，其服役時狀態的安全性具有重要意義，直接關系到生產狀況的正常進行和人員生命的安全保障。隨著鋼絲繩服役時間的推移，不可避免地會產生磨損、銹蝕甚至斷絲等疲勞損傷，因此，必須實時有效地檢測鋼絲繩服役過程中的剩余強度，才能保證鋼絲繩無事故地安全運行。

電磁檢測法是目前檢測鋼絲繩剩余強度廣泛使用的方法，基于此方法市場上出現了很多同類檢測器。在勵磁源的選擇方面，目前多數檢測器使用永磁體進行勵磁，永磁體雖安裝方便但不具有通用性，不能夠根據鋼絲繩的型號改變勵磁強度使鋼絲繩恰好磁飽和，而且永磁體勵磁行程較短，均勻性差，導致鋼絲繩中的磁感應強度的不穩定，嚴重影響了檢測信號的準確性。永磁體使檢測器始終處于強磁性狀態，導致檢測器在搬運、安裝過程中都要避免與鐵磁性材料接觸。在磁路結構方面，可分為開路式和閉路式，開路式整體結構簡單，僅有勵磁線圈和感應線圈，以空氣作為磁橋構成閉合磁路，由于空氣導磁性能較差，導致磁路閉合效果較差，因此使得鋼絲繩勵磁效果較差，同時由于空氣中會有較多干擾磁場的存在，嚴重影響了檢測信號的信噪比，導致檢測結果不準確。

在剩余磁通量檢測方面，目前很多檢測器都使用了霍爾元件，霍爾元件雖安裝方便，但由于霍爾元件的檢測范圍有限，易發生漏檢的情況，從而導致了檢測結果不準確。且霍爾元件只能準確檢測與其垂直方向上的磁場，因此導致其檢測精度有限。

實用新型內容

本實用新型主要針對目前鋼絲繩剩余強度檢測器中普遍存在的檢測精度低，檢測裝置體積過于龐大等問題，采用線圈勵磁方式有效解決了勵磁行程短、勵磁效果不均勻的問題；采用閉路式磁路結構，有效提高了勵磁源的勵磁效率，同時能夠屏蔽檢測器周圍的干擾信號，提高了信號信噪比。采用線圈檢測剩余磁通量，能夠準確檢測出對應損傷狀態下的鋼絲繩剩余磁通量，保證檢測結果具有很小的誤差。

本實用新型采用的技術方案如下：

基于勵磁效應的鋼絲繩剩余強度檢測器，主要包括一個外殼，在外殼的內部設有勵磁機構、檢測機構；在外殼的兩端安裝有磁極端蓋；所述的磁極端蓋內部設有供鋼絲繩穿過的通孔；

所述的勵磁機構主要包括勵磁線圈、外層襯套，所述的勵磁線圈纏繞在外層襯套上，所述的外層襯套安裝在外殼內圈，通電時產生磁場，磁感線通過兩端的磁極端蓋進入到鋼絲繩中；這樣勵磁線圈作為勵磁源，兩端的磁極端蓋與鋼絲繩組成閉合磁回路，實現閉路式勵磁功能；

所述的檢測機構主要包括檢測線圈、內層襯套，所述的檢測線圈纏繞在內層襯套上，所述的內層襯套設置在外層襯套內圈；鋼絲繩從內層襯套中穿過，當鋼絲繩中磁通量變化時，檢測線圈會產生電流，輸出至信號預處理電路。

進一步的，所述的通孔直徑與根據檢測鋼絲繩直徑相匹配。

進一步的，所述的磁極端蓋為一個圓柱形結構，在其中心位置設有供鋼絲繩穿過的通孔；其材料使用導磁性能優良的工業純鐵。

進一步的，所述的內層襯套和外層襯套選用不具有導磁性但具有一定韌性的尼龍材料。

進一步的，所述的勵磁線圈和檢測線圈使用帶有絕緣漆包線的銅絲，檢測線圈銅絲直徑越小，檢測效果越佳。