CN104016099A - 钢丝绳输送带纵向撕裂损伤在线涡流监测装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了钢丝绳输送带纵向撕裂损伤在线涡流监测装置及方法，涡流监测装置包括涡流检测仪、涡流检测探头、探头扫查装置，基于电磁涡流检测原理，采用涡流扫查模式，通过监测钢丝绳输送带内的钢丝绳之间的间距变化，及时发现由于尖锐异物插入导致的钢丝绳输送带损伤，在钢丝绳输送带出现撕裂前，及时报警通知监测人员，避免钢丝绳输送带撕裂事故的发生，本方法监测速度快，灵敏度高，即使小的尖锐异物插入损伤，也能及时发现，实时监控钢丝绳输送带的安全健康状态，非常适用于煤矿、矿山、港口、电力、冶金、建材等行业的钢丝绳输送带的在线安全监测工作。
Description
技术领域
本发明涉及一种无损检测装置及方法，特别是涉及钢丝绳输送带纵向撕裂损伤在线涡流监测装置及方法。
背景技术
钢丝绳输送带是以钢丝为骨架的橡胶运输带，是由芯胶、钢丝绳、覆盖层和边胶构成。适用于煤矿、矿山、港口、电力、冶金、建材等行业要求防撕裂条件下的物料输送，可用于长距离、大跨度、大运量和高速度物料的输送。钢丝绳输送带的损坏有多种形式，主要有：上胶面严重磨损；扯边；撕裂。其中，输送带撕裂是危害最大的一种损坏形式，它主要是指输送物料中的尖锐异物插入输送带或输送带中钢丝抽出造成输送带纵向的撕裂。输送带撕裂虽是一种偶然性的损坏，但破坏性大，若不能及时控制便会造成整条输送带撕裂（撕裂数千米输送带的事故在港口时有发生），进而引起停产，带来巨大的直接和间接经济损失。所以对输送带撕裂的防护及检测工作，一直受到输送带生产厂家、用户的重视。同时，有关国家标准也要求输送带应安装防止纵向撕裂的检测装置。过去常用的监测方法有，渔线式检测装置、棒形检测器、接触型带式开关、摆动框架式检测装置、测震式检测装置、漏料检测装置、预埋金属线圈检测器方法等等，近几年还有应变式力传感器监测方法、基于射频识别技术的纵向撕裂监控方法、超声波扫描检测、射线检测等，这些方法都可以检测到钢丝绳输送带纵向撕裂，但多数方法检测成本较高，检测精度较差，现场操作较为复杂，而且多数方法只能在输送带出现撕裂后才能检测到，事故报警的提前量较少，有时无法及时避免事故的发生。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之不足，设计钢丝绳输送带纵向撕裂损伤在线涡流监测装置及方法，基于电磁涡流检测原理，采用涡流时基显示模式，通过监测钢丝绳输送带内的钢丝绳之间的间距变化，及时发现由于尖锐异物插入导致的钢丝绳输送带损伤，在钢丝绳输送带出现撕裂前，及时报警通知监测人员，避免钢丝绳输送带撕裂事故的发生。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：钢丝绳输送带纵向撕裂损伤在线涡流监测装置，包括涡流检测仪、涡流检测探头、探头扫查装置，其特征在于，所述探头扫查装置的扫查轨道为直线型，扫查轨道的长度与被检钢丝绳输送带的横向宽度相同，扫查轨道上有探头支架，探头支架为长度可变的可伸缩支架，探头支架顶端固定涡流检测探头，探头支架可在探头扫查装置的控制下沿着扫查轨道往返移动。
钢丝绳输送带纵向撕裂损伤在线涡流监测方法，其特征在于，将探头扫查装置固定在被检钢丝绳输送带的下方，探头扫查装置的扫查轨道与被检钢丝绳输送带的下表面平行，与被检钢丝绳输送带内部的钢丝绳垂直，调节探头支架的长度，使得固定在探头支架顶端的涡流检测探头的检测面靠近被检钢丝绳输送带的下表面；在探头扫查装置的控制下，涡流检测探头可沿着扫查轨道、垂直于钢丝绳输送带内部的钢丝绳匀速往返扫查；在钢丝绳输送带运转过程中，监测过程分为如下几个步骤，
a. 开启涡流检测仪和探头扫查装置，在探头扫查装置控制下，涡流检测探头开始从钢丝绳输送带的横向一端匀速扫查到另一端，再从另一端返回至起始点；
b. 当涡流检测探头在扫查经过钢丝绳输送带的无钢丝绳部位时，涡流检测仪激励涡流检测探头产生的交变磁场无变化，涡流检测仪显示的涡流信号处于平衡位置上；当涡流检测探头在扫查经过钢丝绳输送带的钢丝绳部位时，涡流检测仪激励涡流检测探头产生的交变磁场与钢丝绳发生电磁感应，钢丝绳内感生的涡流产生感应磁场影响交变磁场，导致涡流检测探头内的检测线圈的电压和阻抗发生变化，涡流检测仪中产生一个突变涡流信号；每当涡流检测探头扫查经过一根钢丝绳时，涡流检测仪中就会产生一个相应的突变涡流信号，涡流检测仪自动测量、记录每两个突变涡流信号之间的间隔时间值；
c. 当钢丝绳输送带完好无损时，所有钢丝绳之间的间距相近，涡流检测仪中产生的所有突变涡流信号之间的间隔时间值也相近；当有尖锐异物插入钢丝绳输送带时，尖锐异物插入损伤处的两根钢丝绳之间的间距变大，涡流检测仪中相应的两个突变涡流信号之间的间隔时间值大于其他突变涡流信号之间的间隔时间值，涡流检测仪自动输出报警信号。
进一步的，不断重复步骤a、步骤b、步骤c，当钢丝绳输送带完成一圈运转后，通过测量记录的涡流信号数据，计算得到的整条钢丝绳输送带内所有钢丝绳之间的完整间距数据，将涡流信号数据与钢丝绳之间的完整间距数据存储至数据库中，建立整条钢丝绳输送带的涡流监测数据库，通过调取比对每个时间段的涡流监测数据，全面掌握钢丝绳输送带的钢丝绳之间的间距变化情况及每一处尖锐异物插入损伤及其修补情况，实时监控钢丝绳输送带的安全健康状态。
本发明的有益效果是设计了钢丝绳输送带纵向撕裂损伤在线涡流监测装置及方法，涡流监测装置包括涡流检测仪、涡流检测探头、探头扫查装置，基于电磁涡流检测原理，采用涡流扫查模式，通过监测钢丝绳输送带内的钢丝绳之间的间距变化，及时发现由于尖锐异物插入导致的钢丝绳输送带损伤，在钢丝绳输送带出现撕裂前，及时报警通知监测人员，避免了钢丝绳输送带撕裂事故的发生，本方法监测速度快，灵敏度高，即使小的尖锐异物插入损伤，也能及时发现，非常适用于煤矿、矿山、港口、电力、冶金、建材等行业的钢丝绳输送带的在线安全监测工作。
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的钢丝绳输送带纵向撕裂损伤在线涡流监测装置及方法不局限于实施例。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例的装置示意图。
图2是本发明实施例的监测方法中钢丝绳输送带完好无损时的监测示意图。
图3是本发明实施例的监测方法中钢丝绳输送带有尖锐异物插入损伤时的监测示意图。
图中，1. 涡流检测仪，2. 涡流检测探头，3. 探头扫查装置，10. 涡流信号，30. 扫查轨道，31. 探头支架，A. 钢丝绳输送带，B. 钢丝绳，C. 尖锐异物插入损伤，L1、L2、L3、L4、L5. 钢丝绳之间的间距，t1、t2、t3、t4、t5. 突变涡流信号之间的间隔时间值。
具体实施方式
图1所示的第一实施例中，钢丝绳输送带纵向撕裂损伤在线涡流监测装置，包括涡流检测仪1、涡流检测探头2、探头扫查装置3，其特征在于，所述探头扫查装置3的扫查轨道30为直线型，扫查轨道30的长度与被检钢丝绳输送带的横向宽度相同，扫查轨道30上有探头支架31，探头支架31为长度可变的可伸缩支架，探头支架31顶端固定涡流检测探头，探头支架31可在探头扫查装置3的控制下沿着扫查轨道30往返移动。
图2、图3所示的第一实施例中，钢丝绳输送带纵向撕裂损伤在线涡流监测方法，其特征在于，将探头扫查装置3固定在被检钢丝绳输送带A的下方，探头扫查装置3的扫查轨道30与被检钢丝绳输送带A的下表面平行，与被检钢丝绳输送带A内部的钢丝绳B垂直，调节探头支架31的长度，使得固定在探头支架31顶端的涡流检测探头2的检测面靠近被检钢丝绳输送带A的下表面；在探头扫查装置3的控制下，涡流检测探头2可沿着扫查轨道30、垂直于钢丝绳输送带A内部的钢丝绳B匀速往返扫查；在钢丝绳输送带A运转过程中，监测过程分为如下几个步骤，
a. 开启涡流检测仪1和探头扫查装置3，在探头扫查装置3控制下，涡流检测探头2开始从钢丝绳输送带A的横向一端匀速扫查到另一端，再从另一端返回至起始点；
b. 当涡流检测探头2在扫查经过钢丝绳输送带A的无钢丝绳B部位时，涡流检测仪1激励涡流检测探头2产生的交变磁场无变化，涡流检测仪1显示的涡流信号10处于平衡位置上；当涡流检测探头2在扫查经过钢丝绳输送带A的钢丝绳B部位时，涡流检测仪1激励涡流检测探头2产生的交变磁场与钢丝绳B发生电磁感应，钢丝绳B内感生的涡流产生感应磁场影响交变磁场，导致涡流检测探头2内的检测线圈的电压和阻抗发生变化，涡流检测仪1中产生一个突变涡流信号10；每当涡流检测探头2扫查经过一根钢丝绳B时，涡流检测仪1中就会产生一个相应的突变涡流信号10，涡流检测仪1自动测量、记录每两个突变涡流信号10之间的间隔时间值t1、t2、t3、t4、t5；
c. 当钢丝绳输送带A完好无损时，所有钢丝绳B之间的间距L1、L2、L3、L4、L5相近，涡流检测仪1中产生的所有突变涡流信号10之间的间隔时间值t1、t2、t3、t4、t5也相近；当有尖锐异物插入钢丝绳输送带A时，尖锐异物插入损伤处的两根钢丝绳B之间的间距L4变大，涡流检测仪1中相应的两个突变涡流信号10之间的间隔时间值t4大于其他突变涡流信号10之间的间隔时间值t1、t2、t3、t5，涡流检测仪自动输出报警信号。
在第二实施例中，本发明与第一实施例的不同之处在于：
进一步的，不断重复步骤a、步骤b、步骤c，当钢丝绳输送带A完成一圈运转后，通过测量记录的涡流信号10数据，计算得到整条钢丝绳输送带A内所有钢丝绳B之间的完整间距数据，将涡流信号10数据与钢丝绳B之间的完整间距数据存储至数据库中，建立整条钢丝绳输送带A的涡流监测数据库，通过调取比对每个时间段的涡流监测数据，全面掌握钢丝绳输送带A的钢丝绳B之间的间距变化情况及每一处尖锐异物插入损伤及其修补情况，实时监控钢丝绳输送带A的安全健康状态。
上述实施例仅用来进一步说明本发明的钢丝绳输送带纵向撕裂损伤在线涡流监测装置及方法，但发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。
Claims (3)
1.钢丝绳输送带纵向撕裂损伤在线涡流监测装置，包括涡流检测仪、涡流检测探头、探头扫查装置，其特征在于：所述探头扫查装置的扫查轨道为直线型，扫查轨道的长度与被检钢丝绳输送带的横向宽度相同，扫查轨道上有探头支架，探头支架为长度可变的可伸缩支架，探头支架顶端固定涡流检测探头，探头支架可在探头扫查装置的控制下沿着扫查轨道往返移动。
2.钢丝绳输送带纵向撕裂损伤在线涡流监测方法，其特征在于：将探头扫查装置固定在被检钢丝绳输送带的下方，探头扫查装置的扫查轨道与被检钢丝绳输送带的下表面平行，与被检钢丝绳输送带内部的钢丝绳垂直，调节探头支架的长度，使得固定在探头支架顶端的涡流检测探头的检测面靠近被检钢丝绳输送带的下表面；在探头扫查装置的控制下，涡流检测探头可沿着扫查轨道、垂直于钢丝绳输送带内部的钢丝绳匀速往返扫查；在钢丝绳输送带运转过程中，监测过程分为如下几个步骤，
a. 开启涡流检测仪和探头扫查装置，在探头扫查装置控制下，涡流检测探头开始从钢丝绳输送带的横向一端匀速扫查到另一端，再从另一端返回至起始点；
b. 当涡流检测探头在扫查经过钢丝绳输送带的无钢丝绳部位时，涡流检测仪激励涡流检测探头产生的交变磁场无变化，涡流检测仪显示的涡流信号处于平衡位置上；当涡流检测探头在扫查经过钢丝绳输送带的钢丝绳部位时，涡流检测仪激励涡流检测探头产生的交变磁场与钢丝绳发生电磁感应，钢丝绳内感生的涡流产生感应磁场影响交变磁场，导致涡流检测探头内的检测线圈的电压和阻抗发生变化，涡流检测仪中产生一个突变涡流信号；每当涡流检测探头扫查经过一根钢丝绳时，涡流检测仪中就会产生一个相应的突变涡流信号，涡流检测仪自动测量、记录每两个突变涡流信号之间的间隔时间值；
c. 当钢丝绳输送带完好无损时，所有钢丝绳之间的间距相近，涡流检测仪中产生的所有突变涡流信号之间的间隔时间值也相近；当有尖锐异物插入钢丝绳输送带时，尖锐异物插入损伤处的两根钢丝绳之间的间距变大，涡流检测仪中相应的两个突变涡流信号之间的间隔时间值大于其他突变涡流信号之间的间隔时间值，涡流检测仪自动输出报警信号。
3.根据权利要求2所述的钢丝绳输送带撕裂损伤在线涡流监测方法，其特征在于：进一步的，不断重复步骤a、步骤b、步骤c，当钢丝绳输送带完成一圈运转后，通过测量记录的涡流信号数据，计算得到整条钢丝绳输送带内所有钢丝绳之间的完整间距数据，将涡流信号数据与钢丝绳之间的完整间距数据存储至数据库中，建立整条钢丝绳输送带的涡流监测数据库，通过调取比对每段涡流监测数据，全面掌握钢丝绳输送带的钢丝绳之间的间距变化情况及每一处尖锐异物插入损伤及其修补情况，实时监控钢丝绳输送带的安全健康状态。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |