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钢丝绳的无损检测,朱冠政,王富源,王洪伟,周明志,刘培鹏,一、钢丝绳应用的背景,二、钢丝绳无损检测方法的发展,三、钢丝绳无损检测的存在问题及解决方法,四、总结,一、钢丝绳应用的背景,什么是钢丝绳?,我国钢丝绳的标准体系,股,:钢丝绳的组件之一,通常由一定形状和尺寸的钢丝绕一中心沿同一方向捻制一层或多层的螺旋状结构。国家标准中规定了十五种股的分类。,一、钢丝绳应用的背景,1,、钢丝绳的有着广泛的应用,在矿产、冶金、建筑、旅游、交通运输、港口码头、石油钻探、军事工业等许多应用。,2,、由于钢丝绳的损伤程度和承载能力直接关系到人身和设备的使用安全,所以需要有有效的检测方法。传统避免钢丝绳事故发生的方法:人工目视检查法和定期强制更换的方法,一、钢丝绳应用的背景,3,、,因钢丝损伤造成的事故,A.,在煤炭工作系统中钢丝绳损伤故障是第三大灾难,仅次与瓦斯爆炸和顶板脱落。,在,2004,年到,2005,年之间因为钢丝绳断绳故障导致的事故就将近有,1065,起,造成死亡人数为,1142,人。,B,、港口方面,上海港务局对在港口发生的事故进行分析,结果表明有,39%,是由于钢丝绳问题导致的事故。,C,、另外在其他方面,钢丝绳的安全问题也是至关重要的。,二、钢丝绳无损检测方法的发展,二、钢丝绳无损检测方法的发展,早期检测方法,早期制作的钢丝绳由于没有经过预应力处理,当出现断丝时,断丝会翘出,就会有断丝露在外面,从而产生最原始的检测方法:人工目测法。,人工目测法的工作过程:工作人员站在低速运行的钢丝绳旁边,手抓棉纱并一直捋摸钢丝绳,钢丝绳在运行时,如果出现挂纱现象,则疑似该地方有断丝出现,便将钢丝绳停下,对此处进行详细的检测。,二、钢丝绳无损检测方法的发展,电磁检测法,我国国家标准铁磁性钢丝绳电测检测的方法,GB/T 218372008,中规定了四类电磁法检测仪器,:,1,、,交流电磁类仪器,交流电磁累检测仪器的工作原理类同于变压器原理,初级和次级线圈环绕在钢丝绳上,钢丝绳犹如变压器的铁芯。初级线圈的电源为,20Hz30Hz,的低频交流电。次级线圈测定钢丝绳的磁特性。钢丝绳磁特性的任何关键变化会通过次级线圈的电压变化反映出来。电磁类仪器通常是在低磁场强度的条件下工作,因此在开始检测前,有必要将钢丝绳彻底退磁。此类仪器主要用于检测金属横截面积变化。,二、直流和永磁类仪器:,直流和永磁类仪器提供恒定磁通,通过传感器头磁化一段钢丝绳。钢丝绳中轴向总磁通,能通过霍尔效应传感器、环绕线圈,或其他能有效测定磁场或稳恒磁场变化的适当装置来测定。传感器输出的是电信号,在磁回路可感应范围内,其输出的电压与钢含量或金属横截面积变化成正比。此类仪器用于测定金属横截面积变化。,三、漏磁类仪器,直流或永磁类仪器提供恒定的磁通,通过传感器头来磁化一段钢丝绳,钢丝绳中不连续所引起的漏磁,能用不同传感器来检测。传感器输出的是电信号,并被记录。此类仪器用于测定,LF,。但它不能明确给出有关损伤的确切数量方面的信息,只能给出钢丝绳中断丝、内腐蚀和磨损等是否存在的提示性信息。,四、剩磁类仪器,直流或者永磁类磁化装置对钢丝绳磁化后,在确保外加磁场已移去或者无外磁场影响的情况下,利用磁性钢丝绳的剩磁特性,采用能有效测定剩余磁场变化的适当检测装置,来测定钢丝绳内剩磁场的变化。此类仪器能用于测定金属横截面积的变化和局部损伤的存在。,三、钢丝绳无损检测的存在问题及解决方法,1,、检测方法单一,2,、检测结果单一,3,、无损检测设备的分辨率对定量检测有较大的影响,存在问题:,三、钢丝绳无损检测的存在问题及解决方法,1,、针对问题一:,通过对测量信号的处理从而近似的找到断丝的数目。,2,、针对问题二:,通过大量实验进行数据挖掘,得到钢丝绳损失与检测信号之间的相关关系,该方法仅限于实验室。,3,、针对问题三:,目前没有很好的解决办法。,解决办法:,五、总结,钢丝绳无损检测的目的是确保钢丝绳的安全使用,以及在安全使用的前提下尽量减少因过早报废而产生的浪费,具有重要的经济价值。,钢丝绳无损检测下一个目标是通过改进检测技术,加强钢丝绳缺陷的电磁场理论研究,拓宽试验用钢丝绳的范围,求解传感器输出和钢丝绳缺陷之间的可靠的定量关系,.,钢丝绳检测的执行人员需熟知所用设备的局限性和检测原理,(,包括检测漏磁通的灵敏度、钢丝绳的结构和定量分辨力对截面缺损的影响等,),,以便结合经验参数对检测信号进行修正。,结束了,感叹一下,
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