CN108350650B - 一种识别高强度纤维绳更换状态的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于检测起重设备如起重机的高强度纤维缆绳(1)的磨损更换状态的设备，并涉及一种起重设备如起重机，其内安装有所述高强度纤维缆绳。为了较为容易地辨别护套的特定损坏程度，从而辨别与迫近的磨损更换状态之间的接近程度，根据本发明一个方面，提供了一种用于检测高强度纤维缆绳的磨损更换状态的装置，其具有参考损坏库，库内包含其护套(2)具有不同损坏程度的缆绳的参考表征，基于该参考损坏库，可通过将缆绳的实际图像与所述参考表征进行视觉对比，确定护套的特定损坏和/或磨损程度，并可据此确定磨损更换状态。

Description

一种识别高强度纤维绳更换状态的装置
技术领域
本发明涉及一种用于识别起重装置如起重机的高强度纤维绳的更换状态的装置，并涉及一种起重装置如起重机，其内安装有所述高强度纤维绳。
背景技术
一段时间以来，在起重技术尤其是起重机领域，人们一直在试图将传统的重钢丝绳替换为高强度纤维绳，这些纤维绳由高强度合成纤维如芳纶纤维(HMPA)、芳纶/碳-纤维混合物、高模量聚乙烯纤维(HMPE)或聚对苯并-2,6-苯并二恶唑纤维(PBO)组成，或至少包括这类纤维。因载荷中所考虑的这类纤维绳的自重显著更小，在具有几乎相同的断裂强度时，由于这类纤维相比较于钢丝绳而言重量减轻达80％，可增加有效载荷或所允许的起重负荷。特别是，使用具有较大提升高度的起重机、或利用具有高的绕绳数的滑轮组的吊杆或桅杆调整机构，会导致绳长相当长，对应的绳重相当重，因此，可使用高强度纤维绳来减轻重量，此举非常有利。除了纤维绳本身的重量优势外，另一事实是：使用纤维绳还可减轻其他组件的重量。例如，由于纤维绳的绳张紧所需的负载钩重量较小，负载钩可以变得更轻。另一方面，合成纤维绳良好的柔性允许更小的弯曲半径，使得起重机的绳轮或滑轮更小，进一步减重，尤其在起重机吊杆领域减轻重量，从而在大幅增加负载转矩的同时实现较大的起重机伸展宽度。
除了所述重量优势外，具有合成纤维绳的绳驱动器具有使用寿命大大延长、操作更容易、柔性较好以及不需要绳润滑的特点。因此，总体上可实现更大的装置可用性。
然而，这类高强度纤维绳存在的问题包括如何准确可靠地预测或确定其更换状态。高强度纤维绳是像钢丝绳一样的易磨损部件，当其状况恶化到进一步操作中不再具有所需的安全性时，必须更换该部件。这种情况通常称为更换状态。
使用常规钢丝绳时，可以通过一种相对简单的方式，即通过目视检查绳的状况来确定更换状态，该检查程序和检查内容在标准ISO 4309中有所规定。这一过程重点关注的实质上是钢丝绳在特定测量长度上钢丝断裂的次数、绳直径的减小值和钢绞线断裂。然而，这种测量方法不可能识别出高强度纤维绳的更换状态，其原因是合成纤维与钢绞线的表现不同。与钢丝绳不同，逐渐磨损并断裂的不是单根纤维，而往往是多条纤维束，因此，特别地，高强度纤维绳经常会突然断裂，或出现更换状态，而并不伴随在此之前可逐渐识别的损坏。
文件DE 20 2009 014 031 U1公开了一种由合成纤维制成的高强度纤维绳，在该文件中，绳芯设有染有与绳芯不同染色的护套，而护套本身又有不同颜色的不同护套层。由于这种不同的染料染色，当外层磨损使得其下方设置的不同颜色的层甚至是绳芯显露时，这种情况更容易识别。实际上，虽然这种颜色指示功能本身合理，但高强度合成纤维的特性使护套会突然整个失效，从而难以及时确定或预测绳的更换状态，这一事实会影响上述颜色指示功能。
发明内容
因此，本发明的根本目的是提供一种经改进的用于确定高强度纤维绳更换状态的装置，还提供具有该纤维绳的改进的起重装置，避免了现有技术的缺陷，并进一步按照有利的方式发展了现有技术。尤其是，可以简便又可靠精确地确定更换状态，从而使使用时间尽可能延长，同时不损害纤维绳的安全性。
所述目的通过根据权利要求1所述的用于确定上述纤维绳更换状态的装置以及根据权利要求15所述的具备该装置的起重装置实现。本发明的优选实施例为从属权利要求的主题内容。
为了更容易确定护套各自的损坏程度，从而确定绳子与迫近的更换状态之间的接近程度，根据本发明一方面，提供了一种用于识别上述高强度纤维绳的更换状态的装置，该装置具有参考损坏库，参考损坏库内包含用于表征绳的护套具有不同损坏程度的绳参考表征，参照该参考表征，通过将绳的实际图像与库中的参考表征进行光学对比，能够确定护套各自的损坏程度和/或磨损程度，且参照该损坏程度和/或磨损程度而能够确定所述更换状态。使用显示绳子不同损坏状况或损坏程度的上述参考表征能够大大便于将各种实际损坏归类于特定损坏级别或将实际损坏与损坏程度相关联；亦即，确定损坏为微损、中损或高损，例如20％损坏、50％损坏或75％损坏要容易得多。
若特定绳测试段存在多个损坏现象，可以将这多个损坏现象分别与特定损坏程度相关联，从而能够将这多个损坏现象相加和而得到总损坏程度，例如两个25％的损坏现象和一个40％的损坏现象产生90％的总损坏程度。达到预定义的总损伤程度例如100％时即可确定更换状态。
本发明一个简单实施例中，使用库中具有不同损坏程度的绳的参考表征以及绳实际图像与所述参考表征的光学对比确定更换状态的操作可由有经验者例如起重机操作员通过目视检查手动进行，起重机操作员能够对损坏进行分类、书面记录和加和，以在必要时确定更换状态或咨询专家。
然而，在本发明有利的进一步发展中，所述测试步骤还可使用相应的装置部件以自动方式进行。例如可以使用光学检测装置例如摄像机来检测绳的实际图像，其后使用自动或半自动图像评价设备将所述图像与参考图像库中存储的参考表征进行光学对比，，可选地还由专家执行额外监测，以对参考图像中见到的损坏进行检测和分类。之后评价设备能够以所述方式对各个损坏现象进行加和，并可按要求输出更换状态信号。所述用于识别更换状态的装置能够集成于起重装置尤其是起重机及其起重机控制器中。
绳芯的护套例如可以被配置为使得护套不会在各处同时出现损坏，而是局部地逐渐损坏，据此可确定逐渐不同的损坏阶段和磨损状况。护套例如可以具有由耐磨性不同的不同类型的合成纤维构成的纤维结构，因此其即使均匀暴露于易致磨损的环境影响下时，也不会表现为同步损坏，而是会逐渐磨损。护套例如具有至少一个护套层，护套层中具有不同耐磨性和/或断裂应力和/或弯曲疲劳强度的塑料纤维互相交织。护套层使用的塑料纤维的不同耐磨性和/或断裂应力和/或弯曲疲劳强度确保护套层只会局部逐渐损坏，从而可使用渐增的损坏位点逐步确定绳的不同磨损状况以及与之相关的相对于更换状态的接近程度，并对两者进行量化。
护套层中互相交织的塑料纤维可包括不同材料。例如，HMPE纤维和聚酯纤维可在护套层中互相交织。可选地或者另外，其他前文提到的纤维，如PBO纤维和/或混合的芳纶纤维和炭纤维可互相交织，或者可织入前述护套层。
作为护套层中具有不同抗磨强度和/或断裂应力和/或不同材料的塑料纤维的替代或补充，纤维绳的护套还可具有多个护套层，其中各层的纤维具有不同的抗磨强度和/或断裂应力和/或弯曲疲劳强度。尤其是，可设置多个护套层，各个护套层中使用的合成纤维具有各不相同的纤维结构和抗磨强度和/或断裂应力和/或弯曲疲劳强度。
例如，第一护套层中可设置塑料纤维，其耐磨强度、弯曲疲劳强度和/或断裂应力不同于第二护套层的所有塑料纤维。还可在每个护套层中有利地设置具有特定抗磨强度和/或断裂应力、且在任何其他护套层未设置的塑料纤维，使得每个护套层表现出与摩擦损坏和断裂损坏有关的特征性强度和/或应力，其中所述特征性强度和/或应力会在每个护套层中产生不同的局部损坏图案。这样可以以简单方式区分逐渐加深的损坏现象。
不同护套表面中使用的合成纤维还可包括不同材料，从而例如可以在第一护套层中设置第二护套层中所没有的塑料纤维材料。可选地或者另外，反过来，第二护套层中可设置第一护套层中所没有的塑料纤维材料。
作为各层具有互不相同的纤维的替代或补充，护套的护套层还可具有不同的层厚度，和/或可设置在各层中粗细互不相同的塑料纤维和/或塑料束。使用粗细不同的塑料纤维可实现各层互不相同的损坏图案。通过使用可由外向内增加的不同的层厚度，还可确保越深的损坏现象产生的难度越大，且开始时仅仅是距离更换状态仍然较远的较浅的损坏现象首先出现在外层，并因此容易识别。
护套层中使用具有不同纤维粗细度和/或不同纤维束粗细度的塑料纤维也是合理的，以在护套层中实现局部不同的损坏图案。
为了在即使发生较小程度的损坏时也易于对不同损坏现象进行识别，可将具有不同耐磨强度、弯曲疲劳强度和/或断裂应力和/或包括不同材料的塑料纤维染成不同颜色。可选地或者另外，不同护套层可使用不同颜色，或不同护套层可染成不同颜色。因此，由于当外护套层磨损时其下方的护套层显露为不同颜色，这大大便于对护套的损坏进行光学检测。
特别是，绳芯也可具有与护套不同的颜色，尤其是与护套最下层或最内层的护套层具有不同颜色，使得当护套全部磨损时，绳芯的不同颜色最终变得可见。
所述用于检测损坏图案的图像评价设备一般可具有不同配置。为了例如检测磨损护套的分裂，从而检测绳轮廓上与之相关的绳部分的变厚和绳部分的变薄，图像评价设备可包括轮廓评价工具，轮廓评价工具可参照图像对比来确定因磨损护套分裂产生的绳部分的变厚，和/或绳护套磨损和/或缺失区域的绳部分的变薄，和/或其他轮廓变化例如相对于理想绳轮廓产生的起伏。
此处不一定将图像与参考图像进行对比，可根据特定的轮廓变化本身，例如特定的不规则形状，如凸显更换状态的凸起或凹陷或起伏，来判定损坏。这是基于未损坏的绳具有均匀轮廓的概念，可将出现的不规则形状如起伏视为护套发生损坏的标志。
可选地或者另外，图像评价设备可包括颜色图案评价工具，后者可参照图像对比，确定所拍摄图像中绳显示出的颜色图案的变化。该颜色图案可特别指的是预定义颜色的序列和/或预定义颜色的排列图案，例如当绳未损坏时，红色、白色和绿色条纹沿绳交替排列，或呈现为棋盘格图案。如果所需的颜色序列发生变化，例如因白色条纹消失而变成红色-绿色条纹图案，所述颜色图案评价工具能够使用这种偏差确定绳损坏。在此意义上，从颜色图案的角度，可观察到对应的灰度图案，例如，提供了浅灰色/深灰色棋盘格图案，或者是黑色、无烟煤色和浅灰色条纹沿绳交替排列，并由图像检测设备检测和评估。如果例如无烟煤色条纹消失，灰度图案变成黑白图案，所述颜色图案评价设备能够对此进行识别，并能够将其解释为绳损坏。黑色、白色和中间阶段如灰色可因此也被视为颜色。
可选地或者另外，图像评价工具还可包括颜色表面比例评价工具，其可确定各颜色在记录的绳图像的绳总表面中所占的表面比例。如果例如如前述示例所述，绳的磨损护套具有红色、白色、绿色条纹，各条纹宽度大小相等，使得各个颜色均占总面积的三分之一，则当白色纤维或束的表面比例从期望值33％降至例如小于25％或小于15％时，颜色表面比例评价工具能够确定白色纤维或束的磨损以及与之相关的绳损坏。
颜色表面比例评价工具还能够可选地确定出现的新颜色及其表面比例。如果，例如，由于磨损护套发生磨损，使不同颜色的绳芯可见，黑点可例如出现在前述红色、白色、绿色颜色图案中，从而当黑点的表面比例超出预定义的程度时，颜色表面比例评价工具能够确定损坏。
可选地或者另外，图像评价设备能够包括表面结构图案评价工具，该工具能够参照图像对比，确定所拍摄的图像中的绳所显示的表面结构图案的变化。该表面结构图案尤其指的是预定义结构的序列和/或预定义结构要素的排列图案，例如，如果绳未损坏，粗纤维、线性伸展的纤维线和细纤维扭制的纤维线交替沿绳出现。如果这种期望的表面结构序列发生变化，例如由于细纤维线消失，所述表面结构图案评价工具能够基于该偏差确定绳损坏。
本发明有利的进一步发展中，上述图像评价设备还可包括拉伸评价工具，该工具能够参照当前绳图像与库中参考图像的对比确定高强度纤维绳和/或其磨损护套的拉伸。所述拉伸评价工具尤其能够识别并确定预定义的颜色图案点和/或纤维绳轴向上的像素图案点和/或纤维绳横向上的像素图案点彼此之间的间距，并能将其与可根据原始状态或理想状态下纤维绳图像确定的理想值对比，以确定轴向和/或横向上绳的拉伸。
例如如果绳尤其是其磨损护套设有红色或不同颜色的束，且该束可例如在护套中螺旋设置，则在纤维绳的图像中，这些红色纤维或束彼此间具有预定义的间距。若绳由于老化和/或损坏被过度拉伸，这种拉伸会被反映在红色条纹对应增加的间距上，参照该间距能够识别更换状态或损坏。
用于检测高强度纤维绳实际状态的检测设备还可具有传感器系统，作为对磨损护套状况的光学检测的替代或补充，可选地，该传感器系统用于对绳芯和/或绳护套的实际状态进行传感式检测，从而能够以不同方式检测绳芯和/或绳护套的实际状况。这种传感器系统一般能够以不同方式工作，并能可选地确定绳芯和/或绳护套的多个参数，以便在一个或多个绳芯参数和/或绳护套参数发生预定义变化时推断损坏。
所述传感器系统可例如具有光学反射传感器，该传感器能够参照磨损护套和/或绳芯和/或预定义绳层的反射，确定磨损护套和/或绳芯和/或绳层的特性。例如，磨损护套和/或绳芯和/或特定绳层可设置反射传感器信号的反射层，从而对于未损坏的绳，预定义的反射信号会到达传感器并被传感器记录。
若该反射信号显示出过度变化或特征性变化，可推断绳发生损坏。如果例如磨损护套设有反射涂层，若磨损的绳护套未出现反射信号，或足够多的点上未出现反射信号，可推断绳发生损坏。类似的，如果绳芯设有反射涂层，在出现了反射信号的情况下，可以推断在未损坏状态下能够避免产生反射的磨损护套被损坏。
可选地或者另外，所述传感器系统还可包括对高强度纤维绳施加超声并检测反射信号的超声传感器。高强度纤维绳的深层，尤其是绳芯，可选地还有绳的磨损护套，能够使用该超声传感器监测，其原因是绳损坏时，尤其是磨损护套磨损时，超声信号发生变化。
作为该超声传感器的替代或补充，还可设置雷达传感器，对高强度纤维绳施加雷达信号，并检测反射信号。高强度纤维绳的深层，尤其是其绳芯，可选地还有磨损护套，及其结构能够使用该雷达传感器检测。若雷达信号表现出特征性变化，则可推断高强度纤维绳发生损坏。
可选地或者另外，所述传感器系统还可包括检测绳芯和/或磨损护套介电性能并能确定其变化的电容式工作传感器。若电容传感器的信号出现能够判定绳芯和/或磨损护套的介电性能发生相应变化的预定义的变化，则可推断绳发生损坏。
附图说明
下文将对本发明的实施例和相关附图进行详细描述。附图所示内容为：
图1至图5：具有编制护套的高强度纤维绳的各个侧视图，其中护套发生的护套磨损显示为不同程度的损坏，且绳芯逐渐变得可见；
图6至图9：根据本发明的进一步设计的具有护套的高强度纤维绳段各个平面视图，其中不同表现阶段的绳切口在此作为损坏示出；
图10至图13：根据本发明的进一步设计的具有护套的高强度纤维绳各段视图，其中护套的损坏显示为不同表现阶段中绳的卷曲；
图14：用于确定更换状态的装置及其部件的示意图，该装置提供对纤维绳拉伸的光学检测，并据此确定更换状态；以及
图15：绳拉伸与更换状态的基本关系示意图，图14中的装置参照该关系确定更换状态。
具体实施方式
如图4和5所示，例如，高强度纤维绳包括绳芯11，绳芯11能够由束编织或平铺而成，该束由高强度合成纤维组成或至少包括该高强度合成纤维，例如HPMA纤维，HMPE纤维，或其他前文提到的纤维类型组成，所述绳芯11可由同一纤维类型的纤维或不同纤维类型的纤维组成。
护套2环绕所述绳芯11并可直接位于所述绳芯上，或可以可选地通过中间层与绳芯隔开。所述护套2尤其可以形成绳1的外护套。绳芯11能够承担绳1的总指定负荷承载强度。除此之外，护套2仅发挥辅助作用，尤其是作为磨损指示器来保护绳芯11。
护套2可由单护套层组成，也可以包括在彼此上方设置的多个护套层。
如图所示，护套2包括编制在一起形成护套2的束3，并可分别由高强度合成纤维组成，或可至少包括该高强度合成纤维。
特别是，护套2的束3可由具有不同抗磨强度和/或断裂应力和/或不同材料的不同合成纤维按照前文描述的方式形成。如图所示，束3有利地染成不同颜色。
导致图1至5所示的护套2的护套磨损的因素可能是，例如，绳驱动，尤其是滑轮周围绳的弯曲、绳范围内的弯曲疲劳、卷取过程中绳对绕绳筒的摩擦、以及绕绳筒上多层卷绕时产生的应力，在多层卷绕时上层绳段趋向于勒进下层绳段。
图1显示具有护套2的绳1，以及护套的具有不同颜色的束3。显示的损坏程度大约为5％。
图2显示具有护套2的绳1，但护套的各个束3具有可见磨损。显示的损坏程度大约为25％。
图3显示其护套在大约90°范围的段截面上磨损的绳1，且承载绳的束4可见。显示的损坏程度大约为50％。
图4显示其护套在大约180°范围的段截面出现严重磨损状况的绳1，且承载绳的束4在该段截面上明显可见。显示的损坏程度大约为75％。
图5显示其护套在绳整个圆周(360°)范围上出现非常严重磨损状况的绳1。护套磨损并移位，承载绳的束4在该段截面处完全可见。显示的损坏程度大约为100％。
图6至9显示表现为切口的绳损坏，该切口导致逐渐扩展的损坏程度。
图6显示具有护套2的绳1，且护套的束3具有不同颜色。显示的损坏程度大约为0％。
图7显示其护套具有可见的较浅切口5的绳1。显示的损坏程度大约为25％。
图8显示其护套和承载绳束具有可见切口6的绳1。显示的损坏程度大约为50％。
图9显示其护套和至少一个承载绳束具有可见切口7的绳1。显示的损坏程度大约为100％。
图10至13最后显示高强度纤维绳的表现为绳的卷曲部分的损坏。
图10显示具有护套2的绳1，且护套的束3具有不同颜色。显示的损坏程度大约为0％。
图11显示具有轻微卷曲8的绳1以及绳截面的椭圆化。显示的损坏程度大约为25％。
图12显示具有较大卷曲9的绳1以及绳截面的较大椭圆化。显示的损坏程度大约为50％。
图13显示具有大卷曲10以至护套崩开的绳1，以及承载绳暴露处的损坏的束。显示的损坏程度大约为100％。
图14详细示出了用于确定更换状态的装置。具体地，绳的实际图像使用光学检测装置12例如摄像机13记录，其后使用包含图像评价设备14的自动或半自动评价设备将该图像与参考图像库15中储存的参考表征进行光学对比，以对实际图像中可见的损坏进行检测和分类。
之后，评价设备能够以前文提到的方式对各个损坏现象进行加和，并能够按要求输出更换状态信号。如图14所示，所述用于识别更换状态的装置能够集成于起重装置，尤其是起重机21及其起重机控制器。
如图14所示，图像评价设备14能够包括轮廓评价工具14a，该工具能够确定因磨损护套分裂产生的绳部分的变厚和/或绳护套2磨损和/或缺失区域的绳部分的变厚，和/或其他轮廓变化例如相对于理想状态的绳轮廓产生的起伏。
图像评价设备14还可包括颜色图案评价工具14b，其能够参照图像对比来确定所记录的图像中的绳显示出的颜色图案的变化，并能够据此确定更换状态。
所述图像评价工具14还可包括颜色表面比例评价工具14c，能够确定各颜色在所记录的绳1的图像的绳1的总表面中所占的表面比例。如果例如绳1的磨损护套2具有红色、白色、绿色条纹，各条纹宽度大小相等，使得各个颜色均占总面积的三分之一，当白色纤维或束的表面比例从期望值33％降至例如小于25％或小于15％时，颜色表面比例评价工具14能够确定白色纤维或束的磨损以及与之相关的绳1的损坏。
颜色表面比例评价工具14还能够可选地确定出现的新颜色及其表面比例。如果，例如，由于磨损护套2发生磨损，不同颜色的绳芯11可见，黑点可例如出现在前述红色、白色、绿色颜色图案中，从而当黑点的表面比例超出预定义的程度时，颜色表面比例评价工具14c能够确定损坏。
本发明有利的进一步发展中，图像评价设备14还可包括拉伸评价工具14d，其能够参照当前绳图像与库中参考图像的对比，确定高强度纤维绳1和/或其磨损护套2的拉伸ΔI。所述拉伸评价工具14d尤其能够识别并确定预定义的颜色图案点和/或纤维绳1轴向上的像素图案点和/或纤维绳横向上的像素图案点彼此之间的间距l，参见图14,并可将上述值与理想值对比——该理想值可根据原始状态或理想状态的和/或具有已知损坏扩展程度的纤维绳的图像而确定，以确定绳轴向和/或横向的拉伸。
在不受限于图15所示特定曲线变化趋势的情况下，图15示意性显示了伴随老化或损坏的绳拉伸Δl的变化，从而当确定出特定绳拉伸Δl时，可参照该变化曲线做出有关更换状态的结论。
如果例如，绳1尤其是其磨损护套2设置有可例如在护套2内螺旋走向的红色或不同颜色的束3，则在纤维绳1的图像中这些红色纤维或束彼此间具有预定义的间距l。如果绳因老化和/或损坏被过度拉伸，这种拉伸会被反映在红色条纹相应的间距增加量Δl上，参照增加量Δl可识别更换状态或损坏，参见图14和图15。
用于检测高强度纤维绳1实际状态的检测设备12还可具有传感器系统16，作为对磨损护套2状况的光学检测的替代或补充，可选地，传感器系统16用于对绳芯11和/或绳护套2的实际状态进行传感式检测，以便以不同方式对绳芯11和/或绳护套2的实际状况进行检测。该传感器系统16能够有利地确定绳芯11和/或绳护套2的多个参数，以在一个或多个绳芯参数和/或绳护套参数产生预定义变化时推断损坏。
传感器系统16可例如具有光学反射传感器17，其能够参照磨损护套2和/或绳芯11和/或预定义绳层的反射，确定磨损护套和/或绳芯和/或绳层的特性。例如，磨损护套和/或绳芯和/或特定绳层可设置反射传感器信号的反射层，从而对于未损坏的绳而言，预定义的反射信号会到达传感器并被其记录。反射传感器17可例如包括光源，使用该光源可按照预定义的光照条件对绳1进行辐照，以产生相应的反射信号。
若该反射信号显示出过度变化或特征性变化，则可推断绳发生损坏。如果例如磨损护套2设有反射涂层，若磨损的绳护套2未出现反射信号，或足够多的点上未出现反射信号，可推断绳发生损坏。类似的，如果绳芯11设有反射涂层，在出现了反射信号的情况下，可以推断在未损坏状态下能够避免产生反射的磨损护套2被损坏。
可选地或者另外，传感器系统16还可包括对高强度纤维绳1施加超声并检测反射信号的超声传感器18。高强度纤维绳的深层，尤其是其绳芯11，可选地还有绳的磨损护套2，能够使用超声传感器18监测，其原因是绳损坏时，尤其是磨损护套磨损时，超声信号发生变化。
还可设置对高强度纤维绳1施加雷达信号并检测反射信号的雷达传感器19。高强度纤维绳1的深层，尤其是其绳芯11，可选地还有绳的磨损护套2，及其结构可使用该雷达传感器19进行检测。若显示雷达信号发生特征性变化，可推断高强度纤维绳1发生损坏。
传感器系统16还可包括检测绳芯11和/或磨损护套2的介电性能并能确定其变化的电容式工作传感器20。若电容传感器20的信号表现出允许判定绳芯11和/或磨损护套2的介电性能发生相应变化的预定义变化，则可推断绳发生损坏。

Claims (17)

1.一种识别高强度纤维绳(1)更换状态的装置，该高强度纤维绳(1)具有包含高强度塑料纤维或塑料束(4)的绳芯(11)，以及环绕所述绳芯(11)的护套(2)，所述装置具有参考损坏库，所述参考损坏库内包含用于表征所述高强度纤维绳(1)的护套(2)具有不同损坏程度的所述高强度纤维绳(1)的参考表征，参照该参考表征，通过将所述高强度纤维绳的实际图像与所述库中的参考表征进行光学对比，能够确定所述护套的损坏程度和/或磨损程度，且参照该损坏程度和/或磨损程度而能够确定所述更换状态，其中设置图像评价设备(14)，用于对各个损坏现象进行加和从而形成总损坏程度，并在达到预定义的总损坏程度时输出更换状态信号。
2.根据权利要求1所述的装置，其中设置光学检测装置(12)，以检测所述高强度纤维绳(1)的实际图像。
3.根据权利要求2所述的装置，其中设置自动或半自动的图像评价设备(14)，用于将所述高强度纤维绳(1)的实际图像与所述库中的参考表征进行所述光学对比，并用于对所述实际图像中见到的损坏进行分类。
4.根据权利要求2或3所述的装置，其中所述光学检测装置(12)被设置为检测所述高强度纤维绳(1)的实际颜色图像，其设置有图像评价设备(14)，以参照所述高强度纤维绳(1)的塑料纤维或塑料束(4)所染的不同颜色和/或所述纤维绳的护套(2)的不同护套层所染的不同颜色，检测所述纤维绳的损坏，并对该损坏进行分类。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的装置，其中设置有图像评价设备(14)，以参照所述护套(2)所染的以及所述绳芯(11)所染的不同颜色，检测损坏，并对该损坏进行分类。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的装置，其中设置有图像评价设备(14)，以参照组成所述护套(2)的至少一个护套层的塑料纤维的不同材料，检测损坏，并对该损坏进行分类。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的装置，其中所述图像评价设备(14)具有轮廓评价工具(14a)以确定所述高强度纤维绳(1)的轮廓变化，并参照该轮廓变化确定所述更换状态。
8.根据权利要求7所述的装置，所述高强度纤维绳(1)的轮廓变化包括绳部分的变厚和/或绳部分的变薄和/或绳表面的起伏。
9.根据权利要求1-3中任一项所述的装置，其中所述图像评价设备(14)具有颜色图案评价工具(14b)以确定所述高强度纤维绳(1)的颜色图案变化，并参照所获得的颜色图案变化，确定所述更换状态。
10.根据权利要求1-3中任一项所述的装置，其中所述图像评价设备(14)具有颜色表面比例评价工具(14c)以确定所述高强度纤维绳(1)的图像中颜色的表面比例，并参照所获得的颜色表面比例，确定所述更换状态。
11.根据权利要求1-3中任一项所述的装置，其中所述图像评价设备(14)具有拉伸评价工具(14d)，从而以光学方式确定所述高强度纤维绳(1)的图像中特定颜色图案点和/或像素群点的间隔，参照所获得的间隔确定绳子拉伸状态，并最终参照所获得的绳子拉伸状态确定更换状态。
12.根据权利要求2或3所述的装置，其中光学检测装置(12)具有光学反射传感器(17)，以检测所述高强度纤维绳(1)的反射层产生的光反射。
13.根据权利要求12所述的装置，其中所述光反射通过所述高强度纤维绳(1)的护套(2)和/或其绳芯(11)产生。
14.根据权利要求1-3中任一项所述的装置，其中设置有传感器系统(16)，用于对所述护套(2)和/或所述绳芯(11)的特征参数进行传感检测，所述传感器系统(16)包括以下传感器中的至少一个:
超声传感器(18)，用于对所述高强度纤维绳(1)施加超声波；
雷达传感器(19)，用于使用雷达检测所述高强度纤维绳(1)；以及
电容式传感器(20)，用于对所述绳芯(11)和/或所述护套(2)的介电性能进行电容式检测。
15.根据权利要求1-3中任一项所述的装置，其中所述装置集成在起重装置中，该起重装置被配置为起重机，该起重装置具有作为升降绳或牵索绳的高强度纤维绳，所述高强度纤维绳具有包含高强度塑料纤维或塑料束(4)的绳芯(11)，并具有环绕所述绳芯(11)的护套(2)。
16.一种起重装置，其具有高强度纤维绳(1)以及用于识别所述高强度纤维绳更换状态的装置，所述装置根据权利要求1至8中的任一项设置。
17.根据权利要求16所述的起重装置，其中所述高强度纤维绳(1)形成起重机升降绳或起重机吊杆牵索绳。
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