CN109890742A - 检查复合承载构件完整性的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种检查细长复合构件(1)的质量和/或状况的方法,所述细长复合构件(1)是诸如电梯的提升设备的提升绳索(2、2')的承载构件或这种承载构件的前体,该方法包括:提供(100)细长复合构件(1);和通过加热或冷却所述细长复合构件(1)经由其侧面(1a、1b)来改变(200)所述细长复合构件(1)的温度;和在所述改变(200)温度之后,用热成像装置(3)从所述细长复合构件(1)的横向侧扫描(300)所述细长复合构件(1);以及产生(400)所述细长复合构件(1)的热成像图像(4)。
Description
技术领域
本发明涉及检查提升设备的绳索的细长复合构件的状况。提升设备优选地是用于垂直运输乘客和/或货物的电梯。
背景技术
在诸如电梯的提升装置中,使用一根或多根绳索作为悬挂要被提升的负载的装置。每根电梯绳索通常包括一个或多个承载构件,所述承载构件在绳索的纵向方向上是细长的,每个承载构件形成在绳索的整个长度上连续不间断的结构。承载构件是绳索的构件,其能够承载沿其纵向方向施加在绳索上的负载。负载比如由绳索悬挂的重物在承载构件上产生张力,该张力可以由所述承载构件一直从绳索的一端传递到绳索的另一端。绳索还可包括非承载部件,比如涂层,其不能以上述方式传递张力。例如,涂层可用于保护承载构件和/或便于与绳索轮接触和/或用于将相邻的承载构件相对于彼此定位。
存在这样的绳索,其中承载构件由复合材料制成,其中增强纤维嵌入聚合物基质中。与传统的钢丝绳索技术相比,这种承载构件在结构上非常不同。因此,它们也容易产生不同类型的缺陷,其已在制造中产生或使用中退化。这些通常表现为基质和/或纤维的横向裂缝或者承载构件在承载构件的纵向方向上的内部分层。除了分层和裂缝外,复合材料中存在明显缺陷的其他例子有:空隙、孔隙、夹杂物、磨损、冲击损坏、不正确的固化和纤维断裂、起皱或波纹。许多缺陷和失效首先发生,而不会对结构的完整性产生不利影响。负载结果下结构失效的累积导致在最终灾难性失效之前可检测到的失效数量逐渐增加。
在现有技术中,通过监测承载构件的电性能例如由承载构件部分地形成的电路的电阻或由嵌入承载构件内部的导线部分地形成的电路的电阻来检查复合承载构件的质量和/或状况。
现在已经发现,现有技术的检查方法例如监测电性能的那些方法不能可靠地揭示纤维复合构件中的所有类型的缺陷。
发明内容
本发明的目的是介绍一种改进的方法,由此可以检查细长复合构件的质量和/或状况,该细长复合构件是诸如电梯的提升设备的绳索的承载构件或这种承载构件的前体。一个目的是引入一种解决方案,通过该解决方案,可以解决现有技术中的一个或多个上述问题和/或在说明书中其他地方讨论或暗示的问题。一个目的特别是引入一种解决方案,通过该解决方案,复合构件内部的初始缺陷或失效可以在它们变成灾难性之前被检测、定位和反应。一个目的是介绍这样的解决方案,这些解决方案在产品完成之前可以简单地用作制造过程的一部分,以及可用于检查完成的产品的解决方案。尤其提出了实施例,其能够检测细长复合构件内部的初始缺陷或失效的尺寸、形状、取向和类型。尤其提出了实施例,通过该实施例,可以有效地检测、定位和反应细长复合构件的内部结构的特别分层。
提出了一种用于检查细长复合构件的质量和/或状况的新方法,该细长复合构件优选地是诸如电梯的提升设备的绳索的承载构件或这种承载构件的前体,该方法包括:提供细长复合构件;和通过加热或冷却所述细长复合构件经由其侧面来改变所述细长复合构件的温度;和在所述改变温度之后,用热成像装置从所述细长复合构件的横向侧扫描所述细长复合构件;以及产生所述细长复合构件的热成像图像。利用该解决方案,可以实现一个或多个上述目的。在下文中引入了优选的进一步细节,该进一步细节可以单独地或以任何组合的方式与该方法组合。
在优选的实施例中,所述细长复合构件包括嵌入聚合物基质中的非金属增强纤维,所述增强纤维优选为碳纤维或玻璃纤维。通过所定义的方法进行的质量和/或状况检查对于所定义的复合构件是特别有利的,因为它们易碎并且对难以注意和定位的内部缺陷或失效的形成敏感。
在优选实施例中,该方法还包括,在所述产生之后,检测所述细长复合构件的热成像图像中的温度偏差,比如温度峰值和/或温度下降。然后,优选地,所述检测温度峰值包括在热成像图像中检测温度超过预定限度的区域。然后,优选地,所述检测温度下降包括在热成像图像中检测温度低于预定限度的区域。另外,或作为检测所述下降和/或峰值的替代方案,优选地,在热成像图像中的所述检测温度峰值和/或温度下降包括将一个或多个热成像图像的区域彼此进行比较。在所述比较中,比较来自复合构件的连续部分的所述细长复合构件的纵向方向上的区域,并且所述检测包括检测这些区域之间的实质温度差异,比如预定幅度的温度差异,即超过预定阈值的温度差异。
在优选实施例中,所述检测温度偏差由计算机执行。
在优选实施例中,该方法还包括当在热成像图像中检测到温度偏差比如温度峰值或温度下降时执行一个或多个预定义动作。所述一个或多个预定动作包括以下中的一个或多个:产生警报信号;存储指示细长复合构件的位置的数据,其中检测温度偏差,例如温度峰值或温度下降;存储细长复合构件的位置的热成像图像,其中检测温度偏差,例如温度峰值或温度下降;以及在细长复合构件的位置上做出标记,其中检测温度偏差,例如温度峰值或温度下降。
在优选实施例中,复合构件在其宽度方向上比在其厚度方向上大得多。这便于使用复合构件的侧面进行温度改变和/或扫描。特别当所述复合构件的宽度/厚度比基本上大于1比如大于2时,该优点是相当大的。
在优选实施例中,通过复合构件的侧面进行温度的改变,该侧面面向复合构件的厚度方向。
在优选实施例中,在复合构件的厚度方向上执行扫描,扫描其侧面,该侧面面向复合构件的厚度方向。因此,扫描区域的尺寸将很大并且温度偏差明显突出。为了促进温度改变和/或扫描,所述复合构件的宽度/厚度比优选大于2。
在优选实施例中,所述细长复合构件在其分别处于由所述加热产生的加热状态或由所述冷却产生的冷却状态时被扫描。
在优选实施例中,所述改变所述细长复合构件的温度一次仅指向所述细长复合构件的一段长度,这段长度实质上地短于细长复合构件的总长度,优选小于细长复合构件的总长度的10%。
在优选实施例中,该方法在绳索的制造期间执行。优选地,该方法作为复合构件或绳索的生产线中的在线检查方法来执行。优选地,该方法在工厂制造绳索或其复合构件中进行。
在优选实施例中,所述细长复合构件被引导运行通过包括所述热成像装置的固定检查站。优选地,所述细长复合构件布置成穿过所述热成像装置,所述热成像装置连续地或间歇地执行所述细长复合构件的扫描。
在优选实施例中,在所述改变中,通过冷却所述细长复合构件来改变所述细长复合构件的温度。
在利用冷却的优选实施例中,在所述提供中,提供具有至少50摄氏度或更高的核心温度的细长复合构件。特别地,当开始所述改变时,核心温度至少为50摄氏度或更高。
在利用冷却的优选实施例中,在所述冷却中,在所述细长复合构件或包括所述细长复合构件的绳索的制造过程中积聚在所述细长复合构件中的热量从所述细长复合构件中移除,一个优选的选项是所述提供包括形成所述细长复合构件,优选地通过拉挤成型,并且积聚在所述细长复合构件中的所述热量的至少一部分已在所述形成(通过拉挤成型)中积聚在所述细长复合构件中。另一优选的选项是绳索的制造过程包括所述细长复合构件的表面处理,比如等离子体处理,其中,所述细长复合构件的温度上升,并且积聚的所述热量的至少一部分在所述表面处理中已积聚在所述细长复合构件中。第三优选的选项是(绳索的)制造过程包括在所述细长复合构件上施加加热涂层,例如具有超过100摄氏度的温度,比如通过挤出涂覆,并且积聚的所述热量的至少一部分在所述施加优选所述挤出涂覆中已积聚在所述细长复合构件中。
在利用冷却的优选实施例中,所述冷却借助于冷却装置进行。使用用于产生温度改变的装置是有利的,使得复合构件中产生的温度改变可以空间有效地实现,简单地控制,并且响应足够迅速和实质,以使得能够容易地检测所述细长复合构件的热成像图像中的温度偏差。
在利用冷却的优选实施例中,在所述冷却中,所述细长复合构件或包括所述细长复合构件的绳索用比所述细长复合构件的温度低得多的温度的流体冷却。优选地,所述流体通过喷涂或吹塑机被喷涂或吹制在所述细长复合构件或包括所述细长复合构件的绳索上,特别是在所述细长复合构件或包括所述细长复合构件的绳索的表面上。所述流体可以是气态流体,比如环境空气,但也可以是液体。
在利用加热的优选实施例中,在所述改变中,通过加热所述细长复合构件来改变所述细长复合构件的温度。
在利用加热的一种优选实施例中,所述加热包括绳索的制造过程的步骤,其中所述细长复合构件的温度上升。在这种情况下,一个优选的选项是是所述绳索的制造过程的步骤是所述细长复合构件的表面处理,比如等离子体处理。另一优选的选项是所述绳索的制造过程的步骤是通过拉挤成型形成所述细长复合构件。第三优选的选项是所述绳索的制造过程的步骤是在所述细长复合构件上施加热涂层,比如通过挤出涂覆。待施加在所述细长复合构件上的热涂层的温度优选超过100摄氏度。这可以通过挤出涂覆施加涂层最简单地实施,因为在挤出涂覆过程中涂层材料通常在高温下施加。
在利用加热的另一种优选实施例中,所述加热借助于加热装置进行。使用用于产生温度改变的装置是有利的,使得复合构件中产生的温度改变可以空间有效地实现,简单地控制,并且响应足够迅速和实质,以使得能够容易地检测所述细长复合构件的热成像图像中的温度偏差。例如,所述加热装置可以是感应加热器。在这种情况下,所述加热包括电磁感应加热。可替代地,所述加热装置可以是闪光灯加热器。通常,所述加热可包括通过脉冲加热。然后,所述加热可包括通过脉冲相热成像(PPT)加热。可替代地,所述加热可包括闪光脉冲。通过脉冲加热有助于检测缺陷或失效,因为这些将导致热波中的局部相移。然后,检测温度偏差可以包括检测热波中的局部相移。该检测步骤可以最简单地由计算机实现。
在利用加热或冷却的优选实施例中,所述加热或冷却包括从所述细长复合构件的一侧定向加热或冷却,并且在所述扫描中,从相对侧利用热成像装置扫描所述细长复合构件。
在优选实施例中,所述改变所述细长复合构件的温度即所述加热或冷却以及所述扫描指向所述细长复合构件的相对侧面。
在优选实施例中,增强纤维基本上均匀地分布在聚合物基质中。它们通过聚合物基质彼此结合。此外,优选地,复合构件的横截面积的50%以上由所述增强纤维构成。由此,可以促进具有高拉伸刚度的承载能力。增强纤维f优选是在细长复合构件的纵向方向上的长连续纤维,优选在细长复合构件的整个长度上连续不间断。优选地,每个复合构件的基本上所有增强纤维f平行于复合构件的纵向方向。形成的复合构件是实心细长的杆状单件结构。
在优选实施例中,复合构件或是裸露的附加绳索部件,比如其他复合构件或大量涂层,或者当其具有附接到其上的附加绳索部件时,所述附加绳索部件包括一个或多个复合构件和/或涂层。在后一种情况下,复合构件包括在绳索中并嵌入形成绳索外表面的涂层中,并且所述扫描通过涂层进行。涂层优选由聚合物材料制成。在某些情况下,复合构件上涂层的存在可能是有利的,因为这样也可以检测涂层中的缺陷。然后,该方法还用于检查涂层的质量和/或状况。当涂层具有复杂的轮廓结构比如凹槽结构时,这可能特别有利。
在优选实施例中,水相转变用于增加热对比度。当利用加热来进行所述温度改变时,细长复合构件1的核心温度在通过加热开始所述热量改变时为零摄氏度或更低,并且在所述加热中,细长复合构件1的核心温度基本上高于零摄氏度,比如多度,使得复合构件1内的水将在加热中经历相变。相应地,当利用冷却来进行所述温度改变时,改变细长复合构件1的核心温度在通过冷却开始所述热量改变时基本上高于零摄氏度,比如多度,并且在所述冷却中,细长复合构件的核心温度为零摄氏度或更低,使得复合构件内的水将在冷却中经历相变。
还提出了一种用于制造诸如电梯的提升设备的提升绳索的新方法,该绳索包括一个或多个复合构件作为绳索的承载构件,所述细长复合构件优选地包括嵌入聚合物基质中的非金属增强纤维,所述增强纤维优选为碳纤维或玻璃纤维,该方法包括用本申请如权利要求中任何地方或其他地方所定义的方法来检查一个或多个细长复合构件的质量和/或状况。利用该解决方案,可以实现一个或多个上述目的。以上和以下已经介绍了优选的进一步细节,该进一步细节可以单独地或以任何组合的方式与该方法组合。
在优选实施例中,该方法包括形成所述细长复合构件。
在优选实施例中,所述形成包括拉挤成型,特别是增强纤维和聚合物基质的流体材料通过模头拉挤成型。
在优选实施例中,该方法还包括在复合构件上施加涂层。涂层可以施加在一个以上的所述复合构件上,由此可以制造包含作为嵌入共同涂层中的承载构件的一个以上的复合构件的绳索。
优选地,所述绳索使得每个复合构件在绳索的整个长度上连续不间断。
优选地,所述绳索使得每个复合构件与绳索的纵向方向平行。
在优选实施例中,绳索是用于悬挂电梯轿厢的电梯的悬挂绳索。
还提出了一种用于检查细长复合构件的质量和/或状况的新装置,该复合构件是诸如电梯的提升设备的绳索的承载构件或这种承载构件的前体。该装置布置成通过加热或冷却所述细长复合构件经由其侧面来改变细长复合构件的温度;和在所述改变温度之后,用热成像装置从所述细长复合构件的横向侧扫描所述细长复合构件;以及产生所述细长复合构件的热成像图像。优选地,所述细长复合构件包括嵌入聚合物基质中的非金属增强纤维,所述增强纤维优选为碳纤维或玻璃纤维。利用该解决方案,可以实现一个或多个上述目的。该装置优选地布置成执行如上所述的其他方法步骤。该装置可以布置成执行如上所述的单独的其他方法步骤或如上所述的多个方法步骤中的任何组合,特别是为了实现与所讨论的方法步骤相关的优点。该装置优选地是在制造绳索期间检查细长复合构件的质量和/或状况的装置或者是检查已经形成电梯的一部分的细长复合构件的质量和/或状况的装置。
附图说明
在下文中,将通过示例并参考附图更详细地描述本发明,其中:
图1示出了用于检查细长复合构件的质量和/或状况的方法的实施例的步骤。
图2示出了细长复合构件的优选内部结构。
图3以三维方式示出了细长复合构件的优选实施例。
图4a示出了包括细长复合构件的第一种带状绳索的优选实施例。
图4b示出了包括细长复合构件的第二种带状绳索的优选实施例。
图5示出了在细长复合构件的宽度方向上观察的细长复合构件的一部分的横截面,其中在细长复合构件内存在湿点。
图6示出了沿图5中所示部分的复合构件的厚度方向截取的热成像图像。
图7示出了在细长复合构件的宽度方向上观察的细长复合构件的一部分的横截面,其中在细长复合构件内存在分层点。
图8示出了沿图7中所示部分的复合构件的厚度方向截取的热成像图像。
图9示出了实现该方法的装置的第一优选实施例。
图10示出了其中可以定位检查站的复合构件的生产线中的优选点。
图11示出了其中可以定位检查站的绳索的生产线中的优选替代点。
图12示出了实现该方法的装置的第二优选实施例。
图13示出了其中可以定位检查站的复合构件的生产线中的优选替代点。
图14示出了其中可以定位检查站的绳索的生产线中的优选替代点。
根据附图和与之相关的详细描述,本发明的前述方面、特征和优点将显而易见。
具体实施方式
图1示出了用于检查细长复合构件1的质量和/或状况的方法的优选实施例的步骤,该细长复合构件1是诸如电梯的提升设备的绳索2、2'的承载构件或这种承载构件的前体。该方法包括提供100细长复合构件1,所述细长复合构件1由复合材料制成,所述复合材料包括嵌入聚合物基质m中的非金属增强纤维f,所述增强纤维优选为碳纤维或玻璃纤维。细长复合构件1是提升设备(比如电梯)的绳索2、2'的承载构件或这种承载构件的前体。在此之后,该方法包括基本上经由其侧面1a、1b通过从其横向侧加热或冷却所述细长复合构件1来改变200所述细长复合构件1的温度,该侧面1a、1b相对于细长复合构件1的纵向方向面向细长复合构件1的横向方向。优选地,复合构件1在其宽度方向w上比在其厚度方向t上大得多,并且所述横向方向是复合构件1的厚度方向t。在改变200所述细长复合构件1的温度之后,该方法包括用热成像装置3从其横向侧扫描300所述细长复合构件1。在扫描300中,扫描所述细长复合构件1,同时其处于通过所述加热产生的加热状态或处于通过所述冷却产生的冷却状态。该方法还包括基于所述扫描的输出产生400所述细长复合构件1的热成像图像4(所谓的热谱图)的步骤。如果在复合构件1的扫描长度内存在温度峰值或下降,则热成像图像显示温度的不均匀变化。通常,可以通过使用任何已知方式的加热或冷却(例如利用对流、传导、辐射或感应)来执行所述改变200所述细长复合构件1的温度。
优选地,该方法还包括在所述产生400热成像图像4之后,检测所述细长复合构件1的热成像图像4中的温度峰值或温度下降。该检测优选地由计算机执行,由此促进自动执行该方法。因此,该方法可以实现为例如形成绳索2、2'的生产线的一部分的自动在线检查方法。
所述增强纤维f最优选为碳纤维,但可替代地,它们可以是玻璃纤维,或可能是一些其他纤维。图2示出了这种复合构件1的优选内部结构,在圆圈内部示出了在复合构件1的纵向方向l上观察的复合构件1的靠近其表面的横截面的放大视图。图7中未示出的复合物1的部分具有类似的结构。图3以三维方式示出了复合构件1。复合构件1由复合材料制成,该复合材料包括嵌入聚合物基质m中的增强纤维f。聚合物基质m中的增强纤维f用聚合物基质m彼此结合。这已经完成,例如在较早的制造阶段中,将它们一起浸入聚合物基质的流体材料中,然后固化。所述浸渍可以通过模头拉挤成型的形式进行。增强纤维f基本上均匀地分布在聚合物基质m中并通过聚合物基质m彼此结合。形成的复合构件1是实心细长的杆状单件结构。优选地,每个复合构件1的基本上所有增强纤维f与复合构件1的纵向方向平行。因此,纤维f也与绳索2、2'的纵向方向平行,因为每个复合构件1是平行于绳索2、2'的纵向方向定向。这对于刚性以及弯曲行为是有利的。由于平行结构,绳索2、2'中的纤维将与拉动绳索2、2'时的力对齐,这确保了该结构提供高拉伸刚度。
可以在绳索的制造期间检查复合构件1,而复合构件1裸露有额外的绳索部件,比如其他复合构件或围绕其的大量涂层。然后,随后即在所述检查之后,复合构件1可以附接附加绳索部件,比如其他复合构件或大量的涂层。可替代地,可以检查复合构件1,同时它已经形成较大实体即绳索2、2'的一部分,从而具有附接到其上的附加绳索部件。同样,当与所描述的其他部件一起扫描时,在没有相当大的干扰的情况下,热谱图显示复合构件1的内部缺陷或失效。图4a和4b各自示出了在复合构件1和绳索2、2'的纵向方向l上观察的完整的绳索2、2'。每根绳索2、2'是带状的。它的宽度方向w比其厚度方向t大得多。如图3所示,图1和2中所示的类似的细长复合构件1嵌入在形成绳索2、2'的外表面的涂层c中。每个复合构件1与绳索2、2'的纵向方向平行。每个复合构件1在绳索2、2'的整个长度上连续不间断,形成绳索2、2'的承载构件。在所示的情况下,绳索包括在绳索2、2'的宽度方向上彼此相邻的多个复合构件1,但是可替代地,它可以仅包括一个。涂层c优选由聚合物材料制成。例如,涂层c可用于保护复合构件和/或便于与绳索轮接触和/或用于将相邻的复合构件1相对于彼此定位。涂层c优选地还优选是弹性的,为此,聚合物材料优选是弹性体,例如聚氨酯或硅或橡胶。更具体地,图4a的绳索2具有光滑的外表面,没有凹槽或齿。更具体地,图4b的绳索2'具有波状外表面。图4b中所示的特定绳索2'是带凹槽的。特别地,它包括面向绳索2'的厚度方向t的带凹槽侧面,所述侧面包括肋r和相邻肋r之间的凹槽g。肋r和凹槽g优选地适于沿绳索轮的圆周横向引导绳索2',绳索轮包括用于绳索2'的所述肋条r和凹槽g的配对形状。
复合构件1优选在其宽度方向w上比在其厚度方向t上大得多。这便于检查,因为温度改变200可以通过其侧面1a、1b进行,侧面1a、1b面向复合构件1的厚度方向,因此其面积大。同样,扫描可以在复合构件1的厚度方向t上进行,扫描其侧面1a、1b,侧面1a、1b面向复合构件1的厚度方向,因此扫描区域的尺寸很大且温度偏差明显突出。为了促进温度改变200和/或扫描300,所述复合构件1的宽度/厚度比优选大于2。
通常,在其中存在内部缺陷或失效F的复合构件1的点处,复合构件1的表面温度将对温度改变的反应不同于围绕所述点的位置的表面温度。这可以在热成像中看到。也可以看到缺陷或失效的规模(大小)。
图5示出了在复合构件1的宽度方向上观察的所述细长复合构件1的长度的横截面。湿度斑点F'存在于所示的复合构件1的部分内。图6示出了在图5所示的部分的复合构件1的厚度方向上截取的热成像图像4。热成像图像4显示在湿度斑点F所在的复合构件1的点处表面温度不同,与围绕所述点的位置的表面温度相比。在图6中,这可以看作温度偏差P。假设在这种情况下温度改变是由加热复合构件引起的,表面温度在湿度斑点F所在的复合构件1的点处较低,与围绕所述点的位置的表面温度相比。这是因为渗透的水导致表面温度降低,因为水和湿气会吸收所有热量。因此,与周围温度相比,该位置将更凉爽。因此,温度偏差P在这种情况下是温度下降。
图7示出了在复合构件1的宽度方向上观察的所述细长复合构件1的长度的横截面。在所示复合构件1的一部分内存在分层斑点F'。图8示出了在图5所示的一部分的复合构件1的厚度方向上截取的热成像图像4。热成像图像4显示表面温度在分层斑点F'所在的复合构件1的点处不同,与围绕所述点的位置的表面温度相比。这是因为材料的中断(例如气隙)不会以与实心结构相同的方式传导热量。在图8中,这可以看作温度偏差P'。假设在这种情况下温度改变是由从复合构件的后面加热复合构件引起的并且热成像装置从前侧获取热图像,表面温度在分层斑点F所在的复合构件1的点处较低,与围绕所述点的位置的表面温度相比。因此,温度偏差P'在这种情况下是温度下降。
优选地,所述检测温度偏差P、P'包括在所述细长复合构件1的热成像图像中检测温度峰值和/或温度下降。然后,优选地,所述检测温度峰值包括在热成像图像中检测温度超过预定限度的区域。然后,优选地,所述检测温度下降包括在热成像图像中检测温度低于预定限度的区域。另外,或作为检测所述下降和/或峰值的替代方案,优选地,所述热成像图像中的所述检测温度峰值和/或温度下降包括将热成像图像的区域或热成像图像彼此进行比较。在所述比较中,比较来自复合构件1的连续部分的所述细长复合构件1的纵向方向上的区域,并且所述检测包括检测这些区域之间的实质温度差异,例如预定幅度的温度差异,即超过预定阈值的温度差异。
如图所示,温度偏差P、P'表示在温度偏差P、P'的点处可能存在结构不连续性,建议适当地响应温度偏差P、P'的检测。因此,优选地,该方法还包括当在一个或多个热成像图像中检测到温度偏差P、P'(例如温度峰值或温度下降)时执行一个或多个预定义动作。所述一个或多个预定义动作可以包括以下中的一个或多个:产生警报信号;存储指示细长复合构件1的位置的数据,其中检测温度偏差P、P',例如温度峰值或温度下降;存储细长复合构件1的位置的热成像图像,其中检测温度偏差P、P',例如温度峰值或温度下降;以及在细长复合构件1的位置上做出标记,其中检测温度偏差P、P',例如温度峰值或温度下降。
图9示出了该方法的第一优选实施例。在该实施例中,该方法在绳索的制造期间执行,比如图4a或4b中所示的绳索2、2'。在形成复合构件1之后,基本上可以在绳索2、2'的生产线的任何点处进行检查。细长复合构件可以具有或不具有涂层c。待检查的细长复合构件1被引导运行通过包括所述热成像装置3的固定检查站A、B、C。所述细长复合构件1经过所述热成像装置3,其连续地或间歇地执行所述细长复合构件1的扫描。可以引导复合构件1的整个长度运行通过包括所述热成像装置3的固定检查站A、B、C,从而可以检查其整个长度。这样,该方法可以作为在复合构件1将形成其一部分的绳索2、2'的生产线中的工厂中的在线检查方法来执行。在图9所示方法的第一实施例中,在所述改变200中,通过用热成像装置3进行扫描300之前冷却所述细长复合构件1来改变所述细长复合构件1的温度。图9用虚线框示出了在检查站A、B、C之前和之后的过程步骤。稍后参考图10和11描述这些过程步骤的优选细节。
为了所述冷却的目的,固定检查站A、B、C可以包括冷却装置5,冷却装置5布置成在复合构件1被引导通过所述热成像装置3之前冷却复合构件1,如图9所示。优选地,在所述冷却中,所述细长复合构件1或包括所述细长复合构件1的绳索2、2'用比所述细长复合构件1的温度低得多的温度的流体冷却。优选地,所述流体通过喷涂或吹塑机被喷涂或吹制在所述细长复合构件1或包括所述细长复合构件1的绳索2、2'(如果复合构件1已经是绳索的一部分)上,特别是在所述细长复合构件1或包括所述细长复合构件1的绳索2、2'的表面上。所述流体可以是气态流体,比如环境空气或液体。
当温度改变迅速使得温度差没有时间均匀时,在复合构件内的缺陷或失效斑点中产生的复合构件1的温度偏差最佳可见。为了促进所述温度改变200的快速性,优选通过冷却装置5进行冷却。然而,冷却装置5的存在是可选的,因为可以使环境空气提供充分快速显著的冷却效果,例如借助于复合构件1本身的高速运动。
当温度改变相当大时,由复合构件1内的缺陷或失效斑点引起的温度偏差是最佳可见的。如果在开始所述改变200时细长复合构件1的核心温度高(优选至少50度或更高),则这简单地便利。为此,优选的是,在所述提供100中,提供具有高温的细长复合构件1,优选地使得细长复合构件1的核心温度为至少50摄氏度或更高。从高温冷却的另一个优点还在于,因此可以通过简单的装置实现相当大的冷却,同时避免复合构件1的不必要的冷冻。从相对高的温度冷却的另一个优点还在于复合材料1中积聚的热量可用于该方法。特别地,在形成所述细长复合构件1的拉挤成型过程之后,在复合构件1的表面的表面处理过程之后并且在用于在复合构件1上施加涂层的挤出过程之后,复合构件1处于加热状态,通常使得细长复合构件1的核心温度至少为50摄氏度或更高。在这些过程阶段之一之后,特别优选的是执行所述温度改变200和随后的扫描300。
图10示出了复合构件1的生产线中的优选点,其中检查站A位于其中,因此通过冷却来进行温度改变200并且随后利用热成像装置3进行扫描300。在该实施例中,在所述冷却200中,在所述细长复合构件1的制造过程中在所述细长复合构件1中积聚的热量从所述细长复合构件1中移除。上述提供100细长复合构件1的方法步骤包括在该实施例中形成所述细长复合构件1,特别是通过拉挤成型,其中增强纤维f嵌入基质材料m中并通过模头驱动。然后,在所述冷却中,在所述形成中(通过拉挤成型)积聚的热量从所述细长复合构件1中移除。然后在形成之后,立即进行通过冷却进行温度改变200和随后的扫描300,即在这种情况下拉挤成型,但是至少在将复合构件1缠绕在卷轴上之前,因为这些步骤是在复合构件1的生产线中进行的。在图10的实施例中,细长复合构件在当执行步骤200和300时还没有涂层c。
图11示出了绳索2、2'的生产线中的优选点,检查站B、C位于该点,因此将执行通过冷却进行温度改变200并且随后用热成像装置3进行扫描300。在这种情况下,复合构件1已经早先形成。在该实施例中,在绳索2、2'的生产线中存在两个替代点。在该实施例中,在所述冷却200中,在所述细长复合构件1的制造过程中在所述细长复合构件1中积聚的热量从所述细长复合构件1中移除。这可以通过将检查站B定位在表面处理站之后或者通过将检查站C定位在挤出站之后来简单地完成。
在检查站B位于表面处理站之后的选项中,绳索2、2'的制造过程包括所述细长复合构件1的表面处理,例如等离子体处理,其中所述细长复合构件1的温度上升。在所述表面处理中,至少部分上述待移除的积聚热量已积聚在所述细长复合构件1中。换句话说,在所述冷却中,在所述表面处理中积聚的热量从所述细长复合构件1中移除。然后,在表面处理之后和随后的在复合构件1上施加涂层c的过程(即在这种情况下是挤出)之前进行通过冷却的温度改变200和随后的扫描300。利用检查站B,细长复合构件在当执行步骤200和300时还没有涂层c。
在检查站C位于挤出站之后的选项中,绳索2、2'的制造过程包括在所述细长复合构件1上施加加热涂层c,例如具有超过100摄氏度的温度,比如通过挤出涂覆,其中所述细长复合构件1的施加温度上升。在所述施加中,至少部分上述待移除的积聚热量已积聚在所述细长复合构件1中,所述施加优选为挤出涂覆形式。换句话说,在所述冷却中,在加热涂层c的所述施加中积聚的热量从所述细长复合构件1中移除。然后,在所述细长复合材料上施加加热涂层之后,并且在绳索2、2'缠绕在卷轴上的下一步骤之前,执行通过冷却进行温度改变200和随后的扫描300,因为这些步骤是在绳索2、2'的生产线上进行的。利用检查站C,细长复合构件在当执行步骤300时已经具有涂层c。
关于冷却方向,优选的是,所述冷却包括在复合构件1的背离热成像装置3的侧面1b上从所述细长复合构件1的一侧引导冷却,例如图9所示。因此,冷却和扫描300是从复合构件1的相对横向侧进行的。所述改变200所述细长复合构件1的温度和所述扫描300指向所述细长复合构件1的相对侧面1a、1b。从而在扫描300中,将看到来自相对侧的冷却效果。任何影响复合构件1的厚度导热性的缺陷或失效比如分层、大空隙、孔等将被视为复合构件1的温度偏差。在探测器侧涂层中的缺陷可以也检测到了。
图12示出了该方法的第二优选实施例。在该实施例中,该方法在绳索的制造期间执行,比如图4a或4b中所示的绳索2、2'。在形成细长复合构件1之后,基本上可以在绳索2、2'的生产线的任何点处进行检查。细长复合构件可以具有或不具有涂层c。待检查的细长复合构件1被引导运行通过包括所述热成像装置3的固定检查站D、E、F、G、H、I。所述细长复合构件1经过所述热成像装置3,其连续地或间歇地执行所述细长复合构件1的扫描。可以引导复合构件1的整个长度运行通过包括所述热成像装置3的固定检查站D、E、F、G、H、I,从而可以检查其整个长度。这样,该方法可以作为在复合构件1将形成其一部分的绳索2、2'的生产线中的工厂中的在线检查方法来执行。在图12所示方法的第二实施例中,在所述改变200中,通过用热成像装置3进行扫描300之前加热所述细长复合构件1来改变所述细长复合构件1的温度。图9用虚线框示出了在检查站D、E、F、G、H、I之前和之后的过程步骤。稍后参考图13和14描述这些过程步骤的优选细节。
为了所述加热的目的,固定检查站D、E、F、G、H、I可以包括加热装置6,加热装置6布置成在复合构件1被引导通过所述热成像装置3之前加热复合构件1,如图12所示。
在一优选选项中,所述加热包括电磁感应加热,在这种情况下,图12的加热装置6是电磁感应加热器。
关于加热方向,优选的是,所述加热包括在复合构件1的背离热成像装置3的侧面1b上从所述细长复合构件1的一侧定向加热,例如图12所示。因此,加热和扫描300是从复合构件1的相对横向侧进行的。所述改变200所述细长复合构件1的温度和所述扫描300指向所述细长复合构件1的相对侧面1a、1b。从而在扫描300中,将看到来自相对侧的加热效果。任何影响复合构件1的厚度导热性的缺陷或失效比如分层、大空隙、孔等将被视为复合构件1的温度偏差。在探测器侧涂层中的缺陷可以也检测到了。
所述感应加热最优选地包括通过脉冲相热成像(PPT)加热,例如使用针对复合构件的各向异性导电性而优化的平面线圈的脉冲相热成像。感应频率优选为5-20MHz,由此可以渗透涂层(如果有的话)并且感应电流可以集中在侧面表面上(皮肤效应)。这样可以产生穿过样品厚度的热脉冲,并在另一侧成像。
图13示出了复合构件1的生产线中的两个优选的替代点,检查站D、E将位于此,因此将执行通过加热进行温度改变200并且随后用热成像装置3进行扫描300。当检查站D、E位于如图13所示的过程中时,通过加热的所述温度改变200优选地借助于加热装置6来执行。上述提供100细长复合构件1的方法步骤包括在该实施例中形成所述细长复合构件1,特别是通过拉挤成型,其中增强纤维f嵌入基质材料m中并通过模头驱动。在该实施例中,在形成之后,即在这种情况下是拉挤成型,执行上述通过加热改变200和随后的扫描300的方法步骤。这些步骤在复合构件1的生产线中进行,因此它们在将复合构件1缠绕在卷轴上之前进行。在图13的实施例中,细长复合构件在当执行步骤200和300时还没有涂层c。
图14示出了绳索2、2'的生产线中的四个优选的替代点,其中检查站F、G、H、I将位于此,因此将执行用热成像装置3进行扫描300。在这种情况下,复合构件1已经早先形成。利用检查站F和G,细长复合构件在当执行步骤200和300时还没有涂层c。利用检查站H和I,细长复合构件1在当执行步骤300时已经具有涂层c。
当检查站D、E、F、G、H、I位于如图13和14所示的过程中时,通过加热进行所述温度改变200优选地借助于加热装置6来执行。然而,如果检查站本身之前的处理阶段包括可以加热复合构件1的加热装置,则可以省略单独的加热装置的存在,使得温度改变可以用于检测复合构件1的热成像图像中的温度偏差P、P'。因此,通过加热所述改变200所述细长复合构件1的温度可以包括绳索2、2'的制造过程的步骤,其中所述细长复合构件1的温度上升。
在图13的过程中,绳索2、2'的制造过程的所述步骤可以是拉挤成型,其中所述细长复合构件1的温度上升。这可以通过将检查站定位在图13中的点D来实现。在图14的过程中,绳索2、2'的制造过程的所述步骤可以是所述细长复合构件1的表面处理比如等离子体处理或者可替代地在所述细长复合构件1上施加热涂层比如通过挤出涂覆,其中所述细长复合构件1的温度上升。这些替代方案可以通过将检查站分别定位在如图14所示的点G或H来实现。
通常,通过加热或冷却所述细长复合构件1特别是通过其侧面1a、1b来所述改变200所述细长复合构件1的温度是有利的,因为它使得温度的所述改变200需要一次仅指向所述细长复合构件1的一段长度,这段长度实质上地短于细长复合构件1的总长度,优选小于细长复合构件1的总长度的10%。最简单的是,检查可以是在复合构件1的非常短的长度上进行,由此只有绳索制造过程的一小部分会受到检查影响。通常,所描述的检查方法是有利的,因为它可以在小空间中执行并且不会显著地干扰处于检查的一部分的周围环境,比如制造过程的其他部分。而且,该方法有利地易于实施,并且可以有效地执行。使用侧面1a、1b还提供了可以利用制造过程中产生的热量来执行温度改变200,而且还可以使用冷却而不是加热来产生温度改变。
复合构件1优选更具体地如下文所述。纤维f优选地相对于彼此基本上是无捻的,这为它们提供了与复合构件1平行的所述取向,并且最终也与绳索2、2'的纵向方向相同。增强纤维f优选是在细长复合构件1的纵向方向上的长连续纤维,优选在细长复合构件1的整个长度上连续不间断。如上所述,增强纤维f优选基本均匀地分布在基质m中。然后纤维f布置成使得复合构件1在其横向方向上尽可能均匀。由于均匀分布,细长复合构件1的横截面中的纤维密度基本上是恒定的。单个纤维f分布于其中的复合基质m最优选由环氧树脂制成,其对增强纤维f具有良好的粘合性,并且已知其特别有利地具有增强纤维,比如碳纤维。可替代地,例如可以使用聚酯或乙烯基酯,但是可以使用任何其他合适的替代材料。基质m已经施加在纤维f上,使得在每个单独的增强纤维f和基质m之间存在化学键。从而实现均匀的结构。为了改善增强纤维与基质m的化学粘合,特别是为了加强增强纤维f和基质m之间的化学键,每个纤维可以具有薄涂层,例如在增强纤维结构和聚合物基质m之间的实际纤维结构上的底漆(未示出)。但是,这种薄涂层不是必需的。聚合物基质m的性质也可以优化,因为它在聚合物技术中是常见的。例如,基质m可包含基础聚合物材料(例如环氧树脂)以及添加剂,其微调基础聚合物的性质,从而优化基质的性质。聚合物基质m优选是硬质非弹性体,例如所述环氧树脂,因为在这种情况下,例如可以降低弯曲的风险。然而,聚合物基质不一定必须是非弹性体,例如如果这种材料的缺点被认为是可接受的或与预期用途无关。在这种情况下,聚合物基质m可以由弹性体材料制成,例如聚氨酯或橡胶。
如上所述,细长复合构件1的基质m最优选其材料特性坚硬。硬质基质m有助于支撑增强纤维f,特别是当绳索弯曲时,防止弯曲绳索的增强纤维f弯曲,因为硬质材料有效地支撑纤维f。为了减少弯曲并促进细长复合构件1的小弯曲半径,因此优选地,聚合物基质m是硬的,特别是非弹性的。用于基质的最优选材料是环氧树脂、聚酯、酚醛塑料或乙烯基酯。聚合物基质m优选使得其弹性模量E大于2GPa,最优选大于2.5GPa。在这种情况下,弹性模量E优选在2.5-10GPa的范围内,最优选在2.5-4.5GPa的范围内。市售的基质m的各种材料替代品可以提供这些材料特性。优选地,细长复合构件1的横截面面积的50%比例以上是上述增强纤维的,优选使得50%-80%比例是上述增强纤维,更优选使得55%-70%比例是上述增强纤维,并且基本上所有剩余区域都是聚合物基质m。最优选地,如此进行使得约60%的面积是增强纤维,约40%的面积是基质材料(优选是环氧树脂材料)。以这种方式,实现了细长复合构件1的良好纵向刚度。如上所述,碳纤维是最优选的用作所述增强纤维的纤维,因为它在提升设备中特别是在电梯中具有优异的性能。然而,这不是必需的,因为可以使用替代纤维,比如玻璃纤维,已经发现其也适用于提升绳索。细长复合构件1优选地是完全非金属的,即制成不包括金属。
在用于制造诸如电梯的提升设备的提升绳索2、2'的方法中,制造绳索2、2',其包括作为绳索2、2'的承载构件的一个或多个复合构件1,所述细长复合构件1包括嵌入聚合物基质m中的非金属增强纤维f,所述增强纤维优选为碳纤维或玻璃纤维。绳索2、2'的实施例在图4中示出。制造的绳索2、2'使得每个复合构件1在绳索2、2'的整个长度上连续不间断。制造的绳索2、2'使得每个复合构件1与绳索2、2'的纵向方向平行。在该方法中,形成细长复合构件1。用于制造提升绳索2、2'的方法包括利用如上所述的方法检查一个或多个细长复合构件1的质量和/或状况。因此,在绳索2、2'的制造期间执行检查一个或多个细长复合构件1的质量和/或状况。制造过程的优选细节已在图10-11和13-14中说明。
在优选实施例中,已经公开了复合构件1的有利形状以及绳索2、2'的有利形状和内部布局。然而,本发明也可以与不同形状的复合构件和绳索一起使用,所述绳索包括不同形状的复合构件或不同数量的复合构件。
所呈现的方法及其各种实施例可用于获得本申请中提到的一个或多个优点。该方法可以例如用于非常精确地揭示复合构件的位置和损坏类型。该方法可用于捕捉制造误差,以监测绳索生产线内或结束时的质量。该方法可用于在电梯安装之前评估可能的绳索部件损坏(例如,如果绳索在运输期间已经损坏并且在视觉上看到损坏)。该方法还可用于在电梯的常规维护期间评估绳索状况。该方法不必作为绳索制造过程的一部分来执行。从最广泛的意义上讲,该方法还可以用于检查已经形成电梯一部分的绳索的复合构件。
如上所述,所述改变200所述细长复合构件1的温度和所述扫描300可以指向所述细长复合构件1的相对侧面1a、1b。任何缺陷或失效都会影响复合构件1的厚度导热性将被视为复合构件1的温度偏差。然而,这种实施方式不是必需的,因为可替代地,所述改变所述细长复合构件1的温度和所述扫描可以指向所述细长复合构件的相同侧面,在这种情况下,可以在基于所述扫描的输出产生的热成像图像中检测温度改变的反射,比如热波的反射。
在上文中,已经描述了产生加热效果的优选方式。可替代地,可以通过将复合构件快速弯曲一次或多次,或者通过在复合构件中产生振动来进行上述加热,特别是在高应力区域(缺陷区域)周围引起更多的加热。同样可替代地,机械负载可用于绝热加热复合构件。
在上述优选实施例中,在通过冷却进行所述温度改变的情况下,当通过冷却开始所述温度改变时,细长复合构件1的核心温度相对较高。然而,这不是必需的,特别是当低温是可接受的时。如果需要更明显的偏差,则冷却到零摄氏度或更低是有利的。如果引入相变,则由体积热容量的差异产生的对比度将高得多。如果在复合构件1内部存在水包含物,并且水经历相变,则实现热对比度的显著改善。相变同样可以用于通过加热进行所述温度改变的实施例。然后,当通过加热开始所述热量改变时,细长复合构件1的核心温度为零摄氏度或更低,使得复合构件1内的水将在加热中经历相变。
在上文中,公开了一种用于检查细长复合构件1的质量和/或状况的方法。然而,该方法步骤可以附加或替代地用于检查设置在细长构件1上的涂层的质量和/或状况,其可以是或可以不是如上所述的复合构件。当涂层c具有复杂的轮廓结构时,比如图4b中所示的凹槽结构,这可能是有利的。
在本申请中,根据定义,复合构件1是提升设备的提升绳索2、2'的承载构件的前体,意味着复合构件1还不是提升设备的提升绳索2、2'的完整的承载构件。因此,复合构件1可以是制造过程中的提升设备的提升绳索2、2'的承载构件。例如,其承载的适用性可能尚未完全实现(例如可能尚未完全达到复合材料的最终硬度)。
应理解,以上描述和附图仅旨在教导发明人已知的制造和使用本发明的最佳方式。对于本领域技术人员显而易见的是,本发明构思可以以各种方式实现。因此,如本领域技术人员根据上述教导所理解的,可以在不脱离本发明的情况下修改或改变本发明的上述实施例。因此,应理解,本发明及其实施例不限于上述示例,而是可以在权利要求的范围内变化。
Claims (26)
1.一种检查细长复合构件(1)的质量和/或状况的方法,所述细长复合构件(1)是诸如电梯的提升设备的提升绳索(2、2')的承载构件或这种承载构件的前体,该方法包括:
提供(100)细长复合构件(1);和
通过加热或冷却所述细长复合构件(1)经由其侧面(1a、1b)来改变(200)所述细长复合构件(1)的温度;和
在所述改变(200)温度之后,用热成像装置(3)从所述细长复合构件(1)的横向侧扫描(300)所述细长复合构件(1);以及
产生(400)所述细长复合构件(1)的热成像图像(4)。
2.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,通过复合构件(1)的侧面(1a、1b)进行温度的改变(200),该侧面(1a、1b)面向细长复合构件(1)的厚度方向(t)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,在复合构件(1)的厚度方向(t)上执行扫描(300),扫描其侧面(1a、1b),该侧面(1a、1b)面向细长复合构件(1)的厚度方向(t)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述复合构件(1)在其宽度方向(w)上比在其厚度方向(t)上大得多。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述细长复合构件(1)包括嵌入聚合物基质(m)中的非金属增强纤维(f),所述增强纤维(f)优选为碳纤维或玻璃纤维。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述细长复合构件(1)在其分别处于由所述加热产生的加热状态或由所述冷却产生的冷却状态时被扫描。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述改变所述细长复合构件(1)的温度一次仅指向所述细长复合构件(1)的一段长度,这段长度实质上地短于细长复合构件(1)的总长度,优选小于细长复合构件(1)的总长度的10%。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述方法在绳索(2、2')的制造期间执行。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述细长复合构件(1)通过包括所述热成像装置(3)的固定检查站被引导运行。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述方法还包括检测所述细长复合构件(1)的热成像图像中的温度偏差(P、P'),比如温度峰值和/或温度下降。
11.根据权利要求10所述的方法,其中,所述方法还包括当在热成像图像中检测到温度偏差(P、P')比如温度峰值或温度下降时执行一个或多个预定义动作。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,在所述改变(200)中,通过冷却所述细长复合构件(1)来改变所述细长复合构件(1)的温度。
13.根据权利要求12所述的方法,其中,在所述提供(100)中,提供具有至少50摄氏度或更高的核心温度的细长复合构件(1)。
14.根据前述权利要求12-13中任一项所述的方法,其中,在所述冷却中,在所述细长复合构件(1)或包括所述细长复合构件(1)的绳索(2、2')的制造过程中积聚在所述细长复合构件(1)中的热量从所述细长复合构件(1)中移除。
15.根据权利要求14所述的方法,其中,所述提供(100)包括优选地通过拉挤成型形成所述细长复合构件(1),并且积聚在所述细长复合构件(1)中的所述热量的至少一部分已在所述形成中积聚在所述细长复合构件(1)中。
16.根据权利要求14所述的方法,其中,所述绳索(2、2')的制造过程包括所述细长复合构件(1)的表面处理,比如等离子体处理,其中,所述细长复合构件(1)的温度上升,并且积聚的所述热量的至少一部分在所述表面处理中已积聚在所述细长复合构件(1)中。
17.根据权利要求14所述的方法,其中,所述绳索(2)的制造过程包括在所述细长复合构件(1)上施加加热涂层(c),比如通过挤出涂覆,并且积聚的所述热量的至少一部分在加热涂层(c)的所述施加中已积聚在所述细长复合构件(1)中。
18.根据前述权利要求1-11中任一项所述的方法,其中,在所述改变(200)中,通过加热所述细长复合构件(1)来改变所述细长复合构件(1)的温度。
19.根据权利要求18所述的方法,其中,所述加热包括绳索(2、2')的制造过程的步骤,其中,所述细长复合构件(1)的温度上升。
20.根据权利要求19所述的方法,其中,所述绳索(2、2')的制造过程的步骤是所述细长复合构件的表面处理,或通过拉挤成型形成所述细长复合构件,或在所述细长复合构件(1)上施加热涂层(c)。
21.根据权利要求17或20的方法,其中,所述涂层(c)由聚合物材料制成。
22.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述加热借助于加热装置(6)进行,或者所述冷却借助于冷却装置(5)进行。
23.根据权利要求20所述的方法,其中,所述加热包括电磁感应加热,比如脉冲相热成像(PPT)加热。
24.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述加热包括从所述细长复合构件(1)的一侧定向加热,比如感应加热,并且在所述扫描(300)中,从相对侧用热成像装置(3)扫描所述细长复合构件(1)。
25.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述改变(200)所述细长复合构件(1)的温度,即所述加热或冷却,以及所述扫描(300)指向所述细长复合构件(1)的相对侧面(1a、1b)。
26.一种用于制造诸如电梯的提升设备的提升绳索(2、2')的方法,该绳索(2、2')包括作为绳索(2、2')的承载构件的一个或多个复合构件,该方法包括用前述权利要求中任一项所述的方法检查一个或多个所述细长复合构件(1)的质量和/或状况。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3336036B1 (en) * | 2016-12-16 | 2021-02-03 | KONE Corporation | Method and arrangement for condition monitoring of a hoisting rope of a hoisting apparatus |
US10274429B2 (en) * | 2017-09-18 | 2019-04-30 | United Technologies Corporation | Method and system for detecting precursor to coating spallation |
RU2763987C1 (ru) * | 2021-03-24 | 2022-01-12 | Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ) | Устройство для инфракрасной термографии полимерных композиционных материалов в среде постоянного магнитного поля |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1613740A (zh) * | 2003-11-04 | 2005-05-11 | 因温特奥股份公司 | 检测曳引机构的方法和装置 |
EP1980847A2 (fr) * | 2007-04-11 | 2008-10-15 | Fundacion Centro de Tecnologicas Aeronauticas | Méthode d'inspection de défauts se produisant dans du matériau composite en fibre de carbone par perforation de la poche durant le processus de fabrication |
CN101576600A (zh) * | 2009-05-15 | 2009-11-11 | 重庆大学 | 自行走地下电缆故障检测智能仪 |
EP2141489A1 (en) * | 2008-06-30 | 2010-01-06 | Montanuniversität Leoben | Thermographic inspection apparatus |
US20110088981A1 (en) * | 2008-04-14 | 2011-04-21 | Franco Urbani | Method and device for producing a support belt for an elevator installation |
CN105074084A (zh) * | 2013-03-11 | 2015-11-18 | 埃克赛复合材料公司 | 制造弹性复合带或绳缆的方法 |
EP3015413A1 (en) * | 2014-11-03 | 2016-05-04 | Kone Corporation | Hoisting rope and hoisting apparatus |
Family Cites Families (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6297835A (ja) * | 1985-10-25 | 1987-05-07 | 東レ株式会社 | 複合材料 |
US4924096A (en) * | 1988-07-13 | 1990-05-08 | Mroczkowski Jacek A | Non-contact testing of photovoltaic detector arrays |
US5039572A (en) * | 1989-07-24 | 1991-08-13 | Phillips Petroleum Company | High strength thermoplastic resin/carbon fiber composites and methods |
JPH03115817A (ja) * | 1989-09-29 | 1991-05-16 | Jeol Ltd | 電子冷却型検出器 |
JPH03154857A (ja) * | 1989-11-13 | 1991-07-02 | Univ Osaka | 非破壊検査方法 |
US5640667A (en) * | 1995-11-27 | 1997-06-17 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Laser-directed fabrication of full-density metal articles using hot isostatic processing |
US6000844A (en) * | 1997-03-04 | 1999-12-14 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Method and apparatus for the portable identification of material thickness and defects using spatially controlled heat application |
US6013915A (en) * | 1998-02-10 | 2000-01-11 | Philip Morris Incorporated | Process control by transient thermography |
EP1538439A1 (en) * | 2003-12-01 | 2005-06-08 | Alstom Technology Ltd | Method to determine the internal structure of a heat conducting body |
ITBO20060416A1 (it) * | 2006-05-26 | 2007-11-27 | Alma Mater Studiorum Uni Di Bologna | Procedimento ed impianto per realizzare materiali compositi. |
DE102006043339B4 (de) * | 2006-09-15 | 2010-11-11 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von Bauteilwandstärken mittels Thermographie |
KR100855325B1 (ko) * | 2006-12-27 | 2008-09-04 | 세메스 주식회사 | 로드락 챔버, 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 |
CN101276150B (zh) * | 2008-03-21 | 2010-06-02 | 上海微电子装备有限公司 | 一种步进重复曝光装置 |
CN103026216B (zh) * | 2010-06-08 | 2016-09-07 | Dcg系统有限公司 | 三维热点定位 |
US8878926B2 (en) * | 2010-09-17 | 2014-11-04 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method for analyzing thermal properties of composite structures |
US10810730B2 (en) * | 2013-03-12 | 2020-10-20 | Rolls-Royce Corporation | Nondestructive testing of a component |
US10048133B2 (en) * | 2014-03-07 | 2018-08-14 | United Technologies Corporation | Thermal inspection system |
CN104359944A (zh) * | 2014-11-05 | 2015-02-18 | 中国人民解放军第二炮兵工程大学 | 一种固定视场的红外热波脉冲相位无损检测方法 |
US9519844B1 (en) * | 2016-01-22 | 2016-12-13 | The Boeing Company | Infrared thermographic methods for wrinkle characterization in composite structures |
CN205603125U (zh) * | 2016-04-19 | 2016-09-28 | 五冶集团上海有限公司 | 横管冷却器换热管更换的专用吊装装置 |
US11529774B2 (en) * | 2017-12-29 | 2022-12-20 | II John Tyson | In-situ monitoring of thermoformable composites |
CN219730382U (zh) * | 2023-05-11 | 2023-09-22 | 山东琅玡科技有限公司 | 一种用于塔机安全吊装的监测装置 |
-
2016
- 2016-10-31 EP EP16196570.2A patent/EP3315447B1/en active Active
- 2016-10-31 FI FIEP16196570.2T patent/FI3315447T3/fi active
-
2017
- 2017-10-31 CN CN201780066266.8A patent/CN109890742A/zh active Pending
- 2017-10-31 WO PCT/EP2017/077888 patent/WO2018078180A2/en active Application Filing
-
2019
- 2019-03-28 US US16/367,426 patent/US11921071B2/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1613740A (zh) * | 2003-11-04 | 2005-05-11 | 因温特奥股份公司 | 检测曳引机构的方法和装置 |
EP1980847A2 (fr) * | 2007-04-11 | 2008-10-15 | Fundacion Centro de Tecnologicas Aeronauticas | Méthode d'inspection de défauts se produisant dans du matériau composite en fibre de carbone par perforation de la poche durant le processus de fabrication |
US20110088981A1 (en) * | 2008-04-14 | 2011-04-21 | Franco Urbani | Method and device for producing a support belt for an elevator installation |
EP2141489A1 (en) * | 2008-06-30 | 2010-01-06 | Montanuniversität Leoben | Thermographic inspection apparatus |
CN101576600A (zh) * | 2009-05-15 | 2009-11-11 | 重庆大学 | 自行走地下电缆故障检测智能仪 |
CN105074084A (zh) * | 2013-03-11 | 2015-11-18 | 埃克赛复合材料公司 | 制造弹性复合带或绳缆的方法 |
EP3015413A1 (en) * | 2014-11-03 | 2016-05-04 | Kone Corporation | Hoisting rope and hoisting apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2018078180A2 (en) | 2018-05-03 |
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