CN202494662U - 钢丝绳实时无损检测装置 - Google Patents

Abstract

钢丝绳实时无损检测装置，属于钢丝绳体内外损伤缺陷检测技术领域；解决的技术问题是：提供一种测量精度高、稳定性好的钢丝绳实时无损检测装置；采用的技术方案是：钢丝绳随动装置为六棱柱体结构，六棱柱体的两端分别设置有起到对钢丝绳导向和防抖动作用的一组托轮和压轮，六棱柱体的中间设置有穿钢丝绳的通孔；支撑架上部设置有四个万向转轴，每个万向转轴上部设置有弹簧臂，弹簧臂上端通过螺母安装在六棱柱体钢丝绳随动装置的A侧面和B侧面；钢丝绳随动装置的内壁安装有三组相同的信息采集处理模块，三组信息采集处理模块距轴心距离相等，并在内壁的六个面上等间隔设置；本实用新型适用于矿山、煤炭、起重机、钻井等使用钢丝绳的场所。

Description

钢丝绳实时无损检测装置

技术领域

本实用新型钢丝绳实时无损检测装置，属于钢丝绳体内外损伤缺陷检测领域，尤其涉及一种基于钢丝绳导漏磁无损检测探伤装置。 

背景技术

钢丝绳广泛应用于矿山、煤炭、旅游、建筑、起重机、钻井等领域，对钢丝绳的缺陷监测一直是许多企业面临的难题，以往大多以人工目测方式判断钢丝绳磨损情况，而人工目测的误差很大，往往不能及时发现钢丝绳损伤而导致事故发生，或者因目视误判断损伤位置而更换钢丝绳，造成不必要的浪费。 

近年来使用较多的一种方法是利用钢丝绳的漏磁性特点，通过检测钢丝绳断丝产生的漏磁通量来判断钢丝绳的损伤情况，最早出现是手持式钢丝绳检测装置，这类装置需要全程由人手持设备进行检测，测量精度达不到要求；申请号“201110114120.0”公开了一种“钢丝绳在线检测装置”该装置包括固定杆和位移传感器，通过固定杆将传感器等检测单元固定，解放了人力，在使用方法上做了改进，但该装置固定方式简单，钢丝绳运行过程中抖动较严重，该装置的测量精度和稳定性会受到很大影响。 

实用新型内容

本实用新型克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题是：提供一种测量精度高、稳定性好的钢丝绳实时无损检测装置。 

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：钢丝绳实时无损检测装置，包括：钢丝绳随动装置和支撑架；钢丝绳随动装置为六棱柱体结构，所述六棱柱体的两端分别设置有起到对钢丝绳导向和防抖动作用的一组托轮和压轮，六棱柱体的中间设置有穿钢丝绳的通孔； 

所述支撑架上部设置有四个万向转轴，每个万向转轴上部设置有弹簧臂，弹簧臂上端通过螺母安装在六棱柱体钢丝绳随动装置的A侧面和B侧面；

所述钢丝绳随动装置的内壁安装有三组相同的信息采集处理模块，三组信息采集处理模块距轴心距离相等，并在内壁的六个面上等间隔设置。

所述信息采集处理模块包括：传感器、信号处理板和永磁铁，所述传感器与信号处理板相连，所述信号处理板与上位机相连。 

所述六棱柱体钢丝绳随动装置的A侧面上设置有合页，B侧面上设置有门扣式夹具。 

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果是： 

一、系统主体随动装置采用六棱柱桶状结构，设置在随动装置两端的托轮和压轮起到对钢丝绳导向和防抖动的作用，在支撑架上部设置的弹簧臂和万向转轴可以使钢丝绳随动装置跟随钢丝绳一起做微量位移，而不影响测量精度，使桶内的信息采集处理模块得出正确的探伤数据；

二、系统具有较高的信号处理速度，信号采集板应用时下主流的ARM7内核的处理芯片,在监测精度、稳定性、可靠性上有了很大提高，对在线钢丝绳内外部的断丝、磨损、锈蚀、疲劳等各种损伤能够进行定量监测、精确定位，同时精确评估钢丝绳的剩余承载能力和使用寿命，能够有效地预防钢丝绳断绳事故。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。 

图1是本实用新型的结构示意图； 

图2是图1的左视图；

图3是本实用新型的第二种实施例；

图4是本实用新型中信息采集处理模块电路结构框图；

图5是本实用新型中没有断丝时上位机呈现的波形图；

图6是本实用新型中有断丝时上位机呈现的波形图。

图中1为钢丝绳随动装置、2为支撑架、3为托轮、4为压轮、5为弹簧臂、6为万向转轴、7为合页、8为门扣式夹具、9为传感器、10为信号处理板、11为上位机。 

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型钢丝绳实时无损检测装置，包括：钢丝绳随动装置1和支撑架2；钢丝绳随动装置1为六棱柱体结构，所述六棱柱体的两端分别设置有起到对钢丝绳导向和防抖动作用的一组托轮3和压轮4，六棱柱体的中间设置有穿钢丝绳的通孔； 

所述支撑架2上部设置有四个万向转轴6，每个万向转轴6上部设置有弹簧臂5，弹簧臂5上端通过螺母安装在六棱柱体钢丝绳随动装置1的A侧面和B侧面；

所述六棱柱体钢丝绳随动装置1的A侧面上设置有合页7，B侧面上设置有门扣式夹具8。

在安装钢丝绳随动装置时把门扣式夹具8打开，将钢丝绳置于中间通孔中，然后把门扣式夹具8扣紧，这种设计使系统安装使用更加灵活。 

如图3所示，本实用新型的另一种实施例是：所述四个弹簧臂5可根据实际应用场合选择不同的长度规格，使钢丝绳随动装置1呈一定角度设置，方便装置在有坡度的场所安装使用。 

所述钢丝绳随动装置1的内壁安装有三组相同的信息采集处理模块，三组信息采集处理模块距轴心距离相等，并在内壁的六个面上等间隔设置；在本具体实施方式中，由于B侧面上设置有门扣式夹具8，所以在B侧面相邻的两个侧面和与B侧面相对的侧面内部分别设置上述信息采集处理模块，上述信息采集处理模块包括：传感器9、信号处理板10和永磁铁，沿钢丝绳轴向垂直方向向外依次设置永磁铁、传感器9和信号处理板10。 

如图4所示，所述传感器9与信号处理板10相连，所述信号处理板10与上位机11相连；工作时，三组信号处理板10可将采集到的信号经CAN总线传给上位机11，上位机对从三个角度采集到的钢丝绳信息统一分析处理便于处理芯片正确识别钢丝绳有无缺陷。 

本实用新型通过检测钢丝绳导磁性能的好坏来判断绳体有无损伤，无损伤的钢丝绳导磁性能良好，构成的磁回路稳定，有断丝的钢丝绳和永磁铁构成磁回路的磁通量会发生变化。 

所述传感器9可以捕捉到磁场的变化并将其转换成模拟电信号，信号处理板10将收到的模拟信号转换为数字信号，再进行处理分析，最后将处理好的信号传至上位机11，上位机11将收到数据中磁通量与绳体位置对应关系呈现出来。 

图5所示为没有断丝时上位机呈现的波形图，当钢丝绳没有断丝等损伤时，上位机软件将呈现出一条直线波形，其中X轴为钢丝绳长度方向位置，Y轴为磁场强度。 

图6所示为有断丝时上位机呈现的波形图，当钢丝绳有断丝等损伤时，上位机软件呈现出的波形为一条脉冲波曲线，该波形长度与断绳长度成正比，幅度与断丝数量成正比。 

所述永磁铁和待检钢丝绳构成磁回路，当有断丝时，传感器9捕捉到磁回路磁通的变化并将其转换成模拟电信号，信号处理板10将采集到的模拟信号滤波放大，再对其进行模数转换，然后使用内置的软件程序进行断丝识别，该软件功能主要是记录数据、判断数据变化规律，最后将统计结果传至上位机11，上位机11利用软件将信号转换成正弦波曲线，通过分析正弦波曲线来判断钢丝绳的损伤情况，使用信号处理板10的核心芯片是以ARM7为内核的STM32处理芯片。 

上面结合附图对本实用新型的实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。 

Claims (3)

1.钢丝绳实时无损检测装置，包括：钢丝绳随动装置（1）和支撑架（2）；其特征在于：钢丝绳随动装置（1）为六棱柱体结构，所述六棱柱体的两端分别设置有起到对钢丝绳导向和防抖动作用的一组托轮（3）和压轮（4），六棱柱体的中间设置有穿钢丝绳的通孔；

所述支撑架（2）上部设置有四个万向转轴（6），每个万向转轴（6）上部设置有弹簧臂（5），弹簧臂（5）上端通过螺母安装在六棱柱体钢丝绳随动装置（1）的A侧面和B侧面；

所述钢丝绳随动装置（1）的内壁安装有三组相同的信息采集处理模块，三组信息采集处理模块距轴心距离相等，并在内壁的六个面上等间隔设置。

2.根据权利要求1所述的钢丝绳实时无损检测装置，其特征在于：所述信息采集处理模块包括：传感器（9）、信号处理板（10）和永磁铁，所述传感器（9）与信号处理板（10）相连，所述信号处理板（10）与上位机（11）相连。

3.根据权利要求1所述的钢丝绳实时无损检测装置，其特征在于：所述六棱柱体钢丝绳随动装置（1）的A侧面上设置有合页（7），B侧面上设置有门扣式夹具（8）。

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