CN203148898U - 钢丝绳超声导波检测系统 - Google Patents
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Abstract
一种钢丝绳超声导波检测系统，它包括检测装置以及与检测装置相连接的超声导波发送装置和超声导波接收装置；所述的超声导波发送装置包括与检测装置相连接的信号发生单元，信号发生单元输出的超声导波信号通过功率放大器放大后发射到钢丝绳上，激励传感器采集发射到钢丝绳上的超声导波信号；所述的超声导波接收装置包括接收钢丝绳返回的超声导波信号的接收传感器，接收传感器将接收的超声导波信号通过前置放大器和放大滤波电路送至检测装置中。本实用新型利用超声导波技术具有的检测距离长，操作简单和灵敏度高等优势，通过与其相配的检测装置，实现对在役钢丝绳快速的损伤检测。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种钢丝绳检测系统，具体地说是涉及一种利用超声导波进行钢丝绳检测的系统。
背景技术
钢丝绳是起重机械、水电站缆机、电梯和客运索道等特种设备承载所必需的“高度危险构件”，广泛应用于电力、矿山、冶金及港口等国民经济各领域。钢丝绳的损伤情况直接影响到起重设备承载能力下降幅度，时刻关系到人的生命和财产安全，因此，钢丝绳检测已成为上述设备安全运行的重要保证，是设备安全管理中必不可少的重要环节。
过去由于缺少科学有效的检验方法和检测设备，钢丝绳一直是重大设备安全使用管理中的“盲点”和“危险源”。目前钢丝绳的检测可分为人工检查和仪器检测两种，这两种方法均存在一定的局限性。
人工检查：只能有限观测钢丝绳的表面损伤，不能及时发现断丝、磨损、疲劳等内部隐患。
仪器检测目前主要使用磁性检测法：
1）检测时钢丝绳和传感器之间必须有相对运动，即必须进行逐点检测。钢丝绳相对传感器的径向晃动、钢丝绳不规则扭转、环境温度的变化以及外界的电磁干扰等，都会对电磁检测信号产生较大影响，造成检测结果不准确。
2）检测是在设备动态下进行，检测效率低，不安全，浪费能源。
3）存在检测盲区，钢丝绳固定不动的部分无法检测，不能对整条钢丝绳的质量作出评价。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种安全可靠、检测速度快、效率高、操作简便的钢丝绳检测系统，以确保起重机械、电梯等特种设备安全使用，减少财产损失和人员伤亡。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种钢丝绳超声导波检测系统，它包括检测装置以及与检测装置相连接的超声导波发送装置和超声导波接收装置；所述的超声导波发送装置包括与检测装置相连接的信号发生单元，信号发生单元输出的超声导波信号通过功率放大器放大后发射到钢丝绳上，激励传感器采集发射到钢丝绳上的超声导波信号；所述的超声导波接收装置包括接收钢丝绳返回的超声导波信号的接收传感器，接收传感器将接收的超声导波信号通过前置放大器和放大滤波电路送至检测装置中。
所述的检测装置还与门控电路相连接，门控电路输出的门控信号控制超声导波信号，并最终通过功率放大器输出调控后的超声导波信号。
所述的功率放大器、门控电路、信号发生单元、放大滤波电路和检测装置构成检测系统主机，并共同封装在一起。
所述的检测装置为便携式计算机。
所述的激励传感器和接收传感器均位于钢丝绳上。
采用上述技术方案的本实用新型，利用超声导波技术具有的检测距离长，操作简单和灵敏度高等优势，通过与其相配的检测装置，实现对在役钢丝绳快速的损伤检测。超声导波检测技术与传统的电磁性检测技术相比其优点是：1）克服了电磁法检测的盲区；2）超声导波传播距离远，检测速度快，缩短检测时间，提高设备的工作效率；3）可以实现静态检测，确保检测人员人身安全；4）操作简便，结果精确。
附图说明
图1为本实用新型的原理框图。
具体实施方式
如图1所示，一种钢丝绳超声导波检测系统，它包括检测装置以及与检测装置相连接的超声导波发送装置和超声导波接收装置。
上述的超声导波发送装置包括与检测装置相连接的信号发生单元，信号发生单元输出的超声导波信号通过功率放大器放大后发射到钢丝绳上，激励传感器采集发射到钢丝绳上的超声导波信号。除此之外，检测装置还与门控电路相连接，门控电路输出的门控信号对超声导波信号进行控制，并最终通过功率放大器输出调控后的超声导波信号。
上述的超声导波接收装置包括接收钢丝绳返回的超声导波信号的接收传感器，接收传感器将接收的超声导波信号通过前置放大器和放大滤波电路送至检测装置中。需要说明的是，检测装置为便携式计算机，这样，经过处理后的超声导波信号需要通过数据采集卡进入便携式计算机中。
上述的功率放大器、门控电路、信号发生单元、放大滤波电路和检测装置构成检测系统主机，并共同封装在一起。而且，激励传感器和接收传感器均位于钢丝绳上。
本实用新型发明是基于磁致伸缩激发超声导波来检测钢丝绳的方法。该方法在钢丝绳试件中激励不同导波模式，研究材料中缺陷对导波信号的影响；通过数字信号处理方法，提取有意义的参数，评价试件中缺陷严重程度；并在大量实验基础上探索质点振动位移与敏感模式的选择以及反射回波大小之间是否有对应关系。磁致伸缩激发超声导波检测钢丝绳方法的原理图见图1。
一种基于磁致伸缩激发导波检测钢丝绳的方法，包括以下步骤：
1）将与导波检测设备连接的发射传感器和接收传感器安装在待检钢丝绳上；
2）当检测设备发出信号，所述发射传感器通过磁致伸缩效应在待测钢丝绳中产生导波，导波在传输过程中遇到反射面后会反向传播，接收传感器利用逆磁致伸缩效应将导波转换为电信号；
3）信号经处理后通过信号采集端口进入数据采集单元，经其中的A/D转换器后进入计算机，经计算机处理后得到钢丝绳的检测结果。
实施前，利用已知规格的钢丝绳，对导波传播声程和灵敏度进行校准，根据校准好灵敏度后即可对钢丝绳进行检测。
Claims (5)
1.一种钢丝绳超声导波检测系统，其特征在于：它包括检测装置以及与检测装置相连接的超声导波发送装置和超声导波接收装置；所述的超声导波发送装置包括与检测装置相连接的信号发生单元，信号发生单元输出的超声导波信号通过功率放大器放大后发射到钢丝绳上，激励传感器采集发射到钢丝绳上的超声导波信号；所述的超声导波接收装置包括接收钢丝绳返回的超声导波信号的接收传感器，接收传感器将接收的超声导波信号通过前置放大器和放大滤波电路送至检测装置中。
2.根据权利要求1所述的钢丝绳超声导波检测系统，其特征在于：所述的检测装置还与门控电路相连接，门控电路输出的门控信号控制超声导波信号，并最终通过功率放大器输出调控后的超声导波信号。
3.根据权利要求2所述的钢丝绳超声导波检测系统，其特征在于：所述的功率放大器、门控电路、信号发生单元、放大滤波电路和检测装置构成检测系统主机，并共同封装在一起。
4.根据权利要求3所述的钢丝绳超声导波检测系统，其特征在于：所述的检测装置为便携式计算机。
5.根据权利要求1所述的钢丝绳超声导波检测系统，其特征在于：所述的激励传感器和接收传感器均位于钢丝绳上。
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