[發(fā)明專利]一種檢測(cè)及區(qū)分鋼絲繩內(nèi)外缺陷的無(wú)損檢測(cè)方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010529779.1
• 申請(qǐng)日: 2020-06-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111579637B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張東來(lái);張恩超;高偉;晏小蘭;潘世旻
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳）（哈爾濱工業(yè)大學(xué)深圳科技創(chuàng)新研究院）
• 主分類號(hào): G01N27/85
• 分類號(hào): G01N27/85
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 44248
• 代理人: 胡吉科

本發(fā)明提供了一種檢測(cè)及區(qū)分鋼絲繩內(nèi)外缺陷的無(wú)損檢測(cè)方法和裝置，該方法包括以下步驟：采集被測(cè)鋼絲繩的磁通信號(hào)和漏磁信號(hào)；對(duì)被測(cè)鋼絲繩的磁通信號(hào)和漏磁信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理；根據(jù)預(yù)處理后的磁通信號(hào)、漏磁信號(hào)分別與預(yù)設(shè)磁通信號(hào)閾值、預(yù)設(shè)漏磁信號(hào)閾值進(jìn)行對(duì)比，計(jì)算缺陷位置；根據(jù)缺陷位置，提取缺陷磁通信號(hào)和缺陷漏磁信號(hào)；根據(jù)缺陷磁通信號(hào)和缺陷漏磁信號(hào)，計(jì)算被測(cè)鋼絲繩的缺陷寬度f(wàn)lw；根據(jù)被測(cè)鋼絲繩的缺陷寬度f(wàn)lw，計(jì)算被測(cè)鋼絲繩的缺陷截面損失量fs；計(jì)算并區(qū)分內(nèi)外部缺陷。采用本發(fā)明的技術(shù)方案，不僅可以識(shí)別鋼絲繩的所有類型缺陷，而且可以區(qū)分內(nèi)外部缺陷，還可以對(duì)缺陷的進(jìn)行精確定量檢測(cè)，準(zhǔn)確計(jì)算缺陷的埋藏深度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無(wú)損檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種檢測(cè)及區(qū)分鋼絲繩內(nèi)外缺陷的無(wú)損檢測(cè)方法和裝置。

背景技術(shù)

鋼絲繩作為一種撓性部件具有強(qiáng)勁的載重能力、突出的柔韌性和卓越的工作穩(wěn)定性，在礦山、航運(yùn)、建筑、運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。然而，鋼絲繩在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，必然會(huì)產(chǎn)生磨損、斷絲、銹蝕等疲勞損傷，隨著使用周期的延長(zhǎng)，損傷程度也趨于嚴(yán)重，如不能在整繩破斷之前替換鋼絲繩，將嚴(yán)重影響安全生產(chǎn)，甚至威脅設(shè)備及人身安全，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失及不良的社會(huì)影響。鋼絲繩的缺陷可以分為外部缺陷和內(nèi)部缺陷。隨著缺陷埋藏深度的增大，缺陷的檢出將變得越來(lái)越困難。現(xiàn)有的檢測(cè)方法無(wú)法定量檢測(cè)內(nèi)部缺陷，也無(wú)法區(qū)分內(nèi)外部缺陷。

電磁檢測(cè)法是現(xiàn)階段最有效的方法，根據(jù)勵(lì)磁條件可分為飽和勵(lì)磁和非飽和勵(lì)磁。非飽和勵(lì)磁檢測(cè)對(duì)傳感器、環(huán)境和方式等都有較嚴(yán)格的要求，而且無(wú)法準(zhǔn)確地進(jìn)行定量檢測(cè)，不能應(yīng)用于實(shí)際檢測(cè)。飽和勵(lì)磁檢測(cè)則可以避免以上缺點(diǎn)，提高定量檢測(cè)的精度，更好地應(yīng)用于實(shí)際檢測(cè)。

飽和勵(lì)磁檢測(cè)主要有磁通檢測(cè)和漏磁檢測(cè)兩種方法。磁通檢測(cè)主要檢測(cè)被測(cè)物體的磁通變化量，磁通包括主磁通、漏磁通和磁軛磁通等。此方法的優(yōu)點(diǎn)是：其檢測(cè)的通量值與被測(cè)對(duì)象的截面損失面積相關(guān)；無(wú)論缺陷在外部還是內(nèi)部，磁通無(wú)損檢測(cè)都能檢測(cè)；但是當(dāng)缺陷的軸向?qū)挾容^小時(shí)，其檢測(cè)能力非常低，無(wú)法定量檢測(cè)，而且無(wú)法區(qū)分內(nèi)部缺陷?，F(xiàn)有的磁通檢測(cè)方法無(wú)法定量檢測(cè)所有缺陷，且無(wú)法計(jì)算缺陷埋藏深度。漏磁檢測(cè)主要通過(guò)傳感器陣列檢測(cè)被測(cè)物體表面的漏磁場(chǎng)強(qiáng)度。漏磁檢測(cè)對(duì)軸向?qū)挾容^小的缺陷有很高識(shí)別率，對(duì)缺陷寬度的檢測(cè)也較為準(zhǔn)確。但是對(duì)于軸向?qū)挾容^大的缺陷，無(wú)法準(zhǔn)確識(shí)別缺陷的信息；缺陷埋藏深度嚴(yán)重影響檢測(cè)精度，無(wú)法定量檢測(cè)所有缺陷。

因此現(xiàn)有的檢測(cè)方法無(wú)法對(duì)鋼絲繩內(nèi)外部缺陷進(jìn)行區(qū)分，而且檢測(cè)精度很低，無(wú)法計(jì)算缺陷埋藏深度。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種檢測(cè)及區(qū)分鋼絲繩內(nèi)外缺陷的無(wú)損檢測(cè)方法和裝置，可以對(duì)鋼絲繩內(nèi)外部缺陷進(jìn)行區(qū)分，還可以計(jì)算得到缺陷埋藏深度，使得檢測(cè)更加精準(zhǔn)。

對(duì)此，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種檢測(cè)及區(qū)分鋼絲繩內(nèi)外缺陷的無(wú)損檢測(cè)方法，其包括以下步驟：

步驟S10，采集被測(cè)鋼絲繩的磁通信號(hào)和漏磁信號(hào)；

步驟S20，對(duì)被測(cè)鋼絲繩的磁通信號(hào)和漏磁信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理；

步驟S30，根據(jù)預(yù)處理后的磁通信號(hào)、漏磁信號(hào)分別與預(yù)設(shè)磁通信號(hào)閾值、預(yù)設(shè)漏磁信號(hào)閾值進(jìn)行對(duì)比，計(jì)算缺陷位置；

步驟S40，根據(jù)缺陷位置，提取缺陷磁通信號(hào)和缺陷漏磁信號(hào)；

步驟S50，根據(jù)缺陷磁通信號(hào)和缺陷漏磁信號(hào)，計(jì)算被測(cè)鋼絲繩的缺陷寬度f(wàn)lw；

步驟S60，根據(jù)被測(cè)鋼絲繩的缺陷寬度f(wàn)lw，計(jì)算被測(cè)鋼絲繩的缺陷截面損失量fs；

步驟S70，區(qū)分內(nèi)外部缺陷：

采用公式FV＝FH–FL計(jì)算所述缺陷漏磁信號(hào)的波形峰峰值FV，其中，F(xiàn)H為所述缺陷漏磁信號(hào)的波形峰值，F(xiàn)L為所述缺陷漏磁信號(hào)的波形谷值；