[發明專利]一種鋼絲繩損傷面積檢測方法

有效

• 申請號: 201910349566.8
• 申請日: 2019-04-28
• 公開（公告）號: CN110006338B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 張東來;潘世旻;張恩超;朱雪麗
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學（深圳）
• 主分類號: G01B7/32
• 分類號: G01B7/32;G01N27/83
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙) 44248
• 代理人: 胡吉科

1.一種鋼絲繩損傷面積檢測方法，其特征在于：將鋼絲繩勵磁到飽和，檢測鋼絲繩的周向漏磁信號，在柱坐標系下，徑向方向為鋼絲繩直徑方向，軸向方向為鋼絲繩長度方向，周向方向為鋼絲繩圓周方向，根據漏磁檢測理論及模型分析損傷的周向漏磁信號峰谷值點圍成的面積和損傷的表面積成正比關系，計算得到未知面積損傷的表面積，完成鋼絲繩損傷表面積的定量檢測，該鋼絲繩損傷面積檢測方法包括以下步驟：

S1：制作至少兩個不同尺寸損傷樣本，對損傷樣本進行漏磁檢測；

S2：將檢測的多路周向漏磁信號轉化為磁圖，計算磁圖中的峰值點和谷值點的位置，然后通過峰值點及谷值點的位置計算磁圖中損傷的像素點面積；

S3：通過磁圖中損傷的像素點面積和損傷實際表面積，通過函數擬合獲得磁圖中損傷的像素點面積和實際損傷表面積之間的關系；

S4：對于鋼絲繩實際位置損傷面積的定量檢測，首先檢測出未知面積的損傷的多路周向漏磁信號；

S5：將未知面積的損傷的多路漏磁信號轉化為周向漏磁磁圖，計算磁圖中損傷的像素點面積；

S6：將步驟S5中的未知面積損傷的磁圖中損傷的像素點面積代入S3中的磁圖中損傷的像素點面積和實際損傷表面積的關系中，計算得到未知面積損傷的表面積，完成鋼絲繩損傷表面積的定量檢測。

2.根據權利要求1所述的鋼絲繩損傷面積檢測方法，其特征在于：在步驟S4中，采用多路磁傳感器陣列檢測鋼絲繩表面周向磁場分布。

3.根據權利要求1所述的鋼絲繩損傷面積檢測方法，其特征在于：在步驟

S2中，對于繩股表面明顯的鋼絲繩，檢測是鋼絲繩表面磁信號表現為正弦或余弦的形式及股波信號，對于股波信號明顯的鋼絲繩檢測時，信號處理方法如下：

S211：濾除每一路信號高頻噪聲；

S212：移除每一路數據的基線；

S213：通道均衡；

S214：周向及軸向插值；

S215：濾除股波信號；

S216：將濾除股波后的多路信號轉換為磁圖信號，通過磁圖中峰谷值點的位置，計算磁圖中峰谷值點圍成的面積。

4.根據權利要求3所述的鋼絲繩損傷面積檢測方法，其特征在于，在步驟

S2中，對于股波信號明顯的鋼絲繩檢測時，信號處理方法具體如下：

S211：對每一路信號進行低通濾波處理，濾除高頻噪聲，以下公式為一種典型平滑濾波：

式中：X_i,j為第i路的第j個數據采樣點，n為平滑濾波時采用的平滑點數，為濾波后信號；

S212：移除每一路數據的基線：通過對檢測股波信號分析，計算股波周期，將數據采樣點內一個股波周期內的數據采樣點進行平均作為該數據采樣點的基線信號，通過檢測信號減去基線信號進行移除基線；

X′_i,j＝X_i,j-Bs_i,j (3)

式(2)中：Bs_i,j為數據采樣點X_i,j對應基線信號，ns為鋼絲繩的股波周期；式(3)中：X′_i,j為移除基線的信號；

S213：通道均衡：計算每一路信號的平均幅值A_i和均值B_i，選取其中一路信號為基準，記其平均幅值為A₀，均值為B₀，對其他路信號進行如下計算進行通道均衡；

S214：周向及軸向插值：對于每一個數據采樣點的一周信號進行插值，同時對每一路的信號進行軸向插值；

S215：對每一路信號濾除股波信號，通過陷波或帶阻濾波器濾除股波信號；

S216：將濾除股波后的多路信號轉換為磁圖信號，通過局部二值化處理或查找極值處理計算磁圖中峰谷值點的位置，計算磁圖中峰谷值點圍成的面積。