KR840002360B1 - 긴 자성체의 전자 손상 검출 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

긴 자성체의 전자 손상 검출 장치

제1도는 본 발명의 전자 손상 검출 장치의 적용 상태를 나타낸 개략적인 종단 측면도.

제2도는 본 발명에 의한 전자 손상 검출 장치의 기본 구성을 나타낸 일부 파단 측면도.

제3도는 제2도의 III-III선에 따른 단면도.

제4도는 본 발명에 의한 전자손상 검출장치에서의 손상 검출을 설명하는 자속의 흐름도.

제5도는 제4도에 의한 누설 자속과 발생 전압과의 관계를 나타낸 특성도.

제6도는 제4도에 의하여 검출된 기록파형도.

제7도는 전자손상 검출장치의 외관을 나타낸 사시도.

제8도 및 제9도는 각각 전자 손상 검출 장치의 검출부와 검출케이스와를 떼고 붙이는 위치를 나타낸 정면도이다.

본 발명은 긴 자성체의 전자 손상 검출장치에 관한 것이다. 특히 매우 긴 자성체, 예를들면 엘리베이터의 와이어 로우프 등의 손상을 검출하는데 알맞는 긴 자성체의 전자손상 검출 장치에 관한 것이다.

일반적으로 케이블카아나 엘리베이터에 사용되는 와이어 로우프는, 로우프를 구성하는 가늘고 긴 자성체가 장기간에 걸쳐 사용되면 끊어지거나 국부적으로 마모되는 등 로우프의 강도가 점차 저하되므로 로우프의 점검을 정기적으로 행하여 사고가 발생하기 전에 로우프를 교환하는 것을 원칙으로 하고 있다.

이와 같은 로우프의 점검은 사람의 눈으로 보아 관찰하는 것이 대부분이었으나, 최근 자기를 이용하여 손상 유무를 검사하는 방법도 일부 실시하게 되었다. 그러나 이 자기에 의한 손상검출법은 검출감도가 낮거나 또는 잡음 혼입이 크다는 등의 문제가 있어 충분한 검출정밀도를 얻기가 곤란하였다.

본 발명은 상기한 결점을 감안하여 검출정밀도가 높은 전자 손상검출장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

그리하여 본 발명은 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 길이방향으로 주행하는 길이가 긴 자성체에 대향하는 제1의 자극과 제2의 자극을 배치하여, 들 이두 자극의 중간 위치에 검출 코일이 감긴 검출철심을 위치시켜 길이가 긴 자성체에 대향시킴과 동시에, 이들 두 자극과 검출철심의 반대쪽을 공통의 요우크로 자기적으로 접속한다. 또한 상기한 두 자극이 서로 다른 극성을 갖도록 구성한다.

이하 본 발명의 일 실시예를 제1도∼제4도에 따라 설명한다.

본 실시예의 장치는 엘러베이터의 와이어 로우프의 손상을 검출하기 위한 것이다. 엘리베이터 카아(1)는 와이어 로우프(2)의 일단에 매달린다. 그리고 이와이어로우프(2)의 타단에는 구동 로울러(4B) 및 로울러(4A)에 감겨 규형추(3)가 접속되어 있다. 이와 같은 와이어 로우프(2)의 손상을 검출하기 위하여, 본 발명실시예에 의한 전자 손상 검출장치(5)가 와이어 로우프(2)에 대향하여 설치된다.

이 전자 손상 검출장치(5)는 제2도 및 제3도에 도시한 바와 같이 구성되어 있다. 먼저 길이가 긴 자성체인 와이어 로우프(2)에 대향시켜 자극(6A), (6B)을 배치하여 이 두개의 자극(6A), (6B)의 중간 위치에 검출철심(9)을 와이어 로우프(2)에 대향시켜 배치한다. 자극(6A), (6B)은 그 극성이 다르며 이 두 자극은 각각 자극철심(7A), (7B)과 이 자극철심에 감긴 여자코일(8A), (8B)로 구성되어 있었다.

한편, 중간 위치에 있는 검출철심(9)에는 검출코일(10)이 감겨 있으며, 이 코일의 끝에는 기록계나 표시기 또는 경보기 등이 접속되어 있다(도시하지 않음). 이와 같이 구성된 각 자극(6A), (6B)과 검출철심(9)의 반대쪽 로우프 뒤쪽은 각각 공통의 요우크(11)로 자기적으로 접속되어 있다. 또한 상기 여자코일(8A), (8B)은 모두 전원의 스위치(도시하지 않음)에 의해 접속되어 있다.

이와같이 하면 기본적인 전자 손상 검출장치(5)가 얻어지지만, 길이 가긴 자성체가 와이어 로우프(2)와 같이 단면이 원형상인 경우 각 자극(6A), (6B) 및 검출철심(9)이 대향하는 것은 극히 일부가 되어 자기저항이 대단히 커지기 때문에, 실제 사용시에는 로우프와의 대향면에 로우프를 안내하는 U자형 홈(12A), (12B), (9A)을 형성한다. 그리고, 로우프(2)가 직접 각 자극(6A), (6B) 및 검출철심(9)에 접촉되지 않도록, 예를들면 이들 U자형 홈면에 4불화에치렌과 같은 윤활절연재(13A)∼(13C)를 부착한다.

이와같이 구성된 전자 손상 검출 장치(5)의 각 여자코일(8A), (8B)을 여자하여 로우프(2)를 그 길이 방향으로 이동시킬 때 로우프(2)에 손상된 부분이 있으면 검출코일(10)이 이를 검출하여 손상유무를 확인할수 있게 된다.

설명의 편의상, 자극(6A)을 N극, 자극(6B)은 S극이 되도록 여자코일(8A)(8B)을 여자하면 자속은 N극(6A)으로부터 로우프(2)내를 통해 반대측의 S극(6B)에 도달함과 동시에 S극(6B)으로부터 요우크(11)를 통해 N극(6A)에 도달한다.

이와같이 자속의 경로를 통한 로우프의 손상 검출을 제4도로 설명한다. 먼저 제2도에서 손상이 없는 로우프(2)가 화살표 방향(지면좌측으로부터 우측)으로 이동하고 있을 경우에는 상술한 바와 같은 자속이 흐르고 있을 뿐이어서 검출코일(10)에는 하등의 전압을 유기시키지 못한다.

다음에 제4도(a)에 나타낸 바와 같이 로우프(2)의 손상부(2P)가 N극 근처에 있고 검출철심(9)으로부터 떨어져 있을 경우에는 로우프(2), 양자극, 요우크를 통과하는 주자속(

₀) 외에 손상부(2P)에는 N극에 의한 누설자속(

_lN)과 S극에 의한 누설자속(

_lS)이 발생하지만, 검출코일(10)에 쇄교하는 누설자속은 거의 없기 때문에 전압이 유기되지 않는다.

다음에 로우프(2)가 화살표 방향으로 좀 더 이동하며 손상부(2P)가 전자손상검출장치(5)의 중앙위치에 있는 검출철심(9)의 부분에 위치했을 때는 제4도(b)에 나타낸 바와 같은 자속의 흐름이 된다. 즉, 주자속(

₀)의 흐름은 제4도(a)와 같으나 손상부(2P)에는 서로 반대방향(역방향)의 누설자속(

_lN), (

_lS)이 각각 발생하여 이것이 검출철심(9)을 통해 검출코일(10)에 쇄교하여 양자극으로 되돌아가므로 검출코일(10)에는 두 누설자속(

_lN

_lS

제5도는 검출코일(10)에 쇄교하는 누설자속의 위기적 변화를 나타낸 것으로서, 누설자속(

_l)은 검출코일(19)에 쇄교하는 누설자속(

_lN), (

_lS)의 차이로서 검출코일(10)의 전압(V)은 누설자속(

_l)의 시간적인 변화분에 비례한다(로우프의 주행속도가 빠를수록 발생전압은 높아진다).

또한, 제6도는 무신호파형(a)과 손상부파형(b)의 기록을 나타낸 것으로서, 이 무신호파형(a)은, [(a)로나타낸 바와 같이 로우프(2)의 트위스트 피치(SP)(제2도)의 정수배의 칫수에 맞춰 양자극(6A), (6B)의 간격을 설정하면, 정현파와 근사간 파형이 발생하므로 손상부 파형이나 잡음의 구별을 용이하게 할 수 있게 된다.

한편 손상부파형(b)은 검출철심(9)의 로우프 방향의 길이(ℓ)(제2도)가 로우프의 직경보다 크면 검출 전압이 낮고 작으면 검출 전압이 임펄스 파형이 된다. 또한 각 자극철심(7A), (7B)의 로우프 방향의 길이(L)(제2도)는 로우프(2)를 균일하게 자화시켜 필요한 밀도의 자속을 가하기 위하여 로우프 직경(d)에 대응한 칫수(π/4·d²<L²)로 한다.

이밖에 U자형홈(12A), (12B), (9A)의 깊이(H)(제3도)는 루우프의 직경 이상으로 하여 로우프(2)의 전체둘레에 걸쳐 손상부의 검출을 용이하게 하고, 또한 U자형홈면에 윤활절연재(13A)∼(13C)를 설치하였으므로 로우프의 각 철심에 대한 접촉으로 인하여 발생되는 잡음을 방지할 수 있고 자극철심에 대한 자기 흡착에 의한 노킹(knocking)을 방지하여 로우프(2)의 이동을 원활하게 할 수 있게 되므로 잡음의 혼입을 작게하여 검출정밀도룰 높일 수 있다.

제7도는 제2도 및 제3도에 나타낸 전자손상 검출장치(5)를 용이하게 취급하도록 케이스(14)내에 담은 것이다. 15는 운반용 손잡이이다. 또한 여기에 나타낸 것을 3줄의 로우프(2A)∼(2C)에 대한 것으로서, 이 3줄의 로우프(2A)∼(2C)를 각각 독립시켜 담고 있는 3개의 U자홈을 갖춘 각 자극철심 및 검출철심이 케이스(14) 내에 있어, 절환스위치(16)에 의하여 3줄의 로우프(2A)∼(2C)의 손상 검출을 동시에 행하거나, 또는 각각 별도로 검출하도록 되어 있다. (17A), (17B)는 [검출코일(10)(제2도)의 출력단자로서, 이 단자에 기록계나 표시기 또는 경보기 등이 필요에 따라 접속된다.

그러나 상술한 본 실시예는 측정코저 하는 로우프의 직경이 각 엘리베이터에서 동일한 것이라면 지장이 없으나 로우프 직경이 다른 경우에는 그 로우프 직경에 알맞는 U자형 홈을 가진 전자손상검출 장치를 준비하지 않으면 안된다.

또 복수개의 로우프를 동시에 측정하는 경우에도 로우프 갯수에 따라 전자손상 검출장치를 준비하지 않으면 안된다.

이와같은 불편을 제거하기 위한 것이 제8도 및 제9도에 나타나 있다. 이 경우 측정로우프(2)의 조건(직경, 갯수, 로우프 간격 등)에 알맞는 검출(18), (19)를 설치하여 이것을 공통의 검출 케이스(20)에 떼고 붙이기가 가능하도록 하였다.

여기서 검출케이스(20)는 제2도에서의 자극 철심(7A), (7B)의 높이의 약 1/2의 크기로 검출코일(10), 요우크(11)를 갖춘 것이다. 이에 대하여 검출부(18), (19)는 상기한 철심의 나머지 반을 갖추고 있기 때문에 그 배치는 검출케이(20)와 검출부(18), (19)를 접합했을때 각 철심이 서로 합치되도록 할 필요가 있다.

상기한 설명에서 각 철심과 요우크는 각각 별개이나 이들을 하나의 U자형 철심으로 형성해도 되며, 이 경우에는 제작공정이 절감될 수 있고 접속부분이 없으므로 철심내의 자기 저항이 절감될 수 있다.

한편, 양자극(6A), (6B)은 철심과 여자코일로 구성되나 이를 영구적으로 치환하여 사용하는 것도 가능하다.

또한 상기 실시예는 와이어 로우프의 손상 검출에 대하여 설명했으나 가늘고 긴 자성재, 막대형의 자성재 및 판모양의 자성재의 손상 검출에도 적용될 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 긴 자성체에 대향하여 N자극과 S자극을 배치하고, 또하 양자극의 중간위치에 상기 긴 자성체에 대향하는 검출철심을 배치시켜 이들 양자극과 검출철심의 뒤쪽을 자기적으로 접속함과 동시에 검출철심에 검출코일을 감음으로써 N자극과 S자극간의 간자성체에서 누설되는 약간의 자속의 변화도 검출철심에 의해 검출코일에 쇄교시킬 수 있으므로 그로 인해 검출 감도가 높아지며, 또한 잡음의 혼입을 적게하여 검출정밀도가 높은 전자 손상 검출장치를 얻을 수 있다.

Claims (1)

1. 길이 방향으로 주행하는 긴 자성체에 대향하는 제1의 자극과, 이 제1의 자극으로부터 길이방향으로 떨어진 위치에서 긴 자성체에 대향하여 제1의 자극의 극성과 반대인 제2의 자극과, 검출코일(10)이 감기고 제1자극과 제2자극의 중간 위치에서 긴 자성체에 대향하는 검출철심(9)과,

   제1자극과 제2자극과 검출철심(9)의 각각의 뒤쪽에 자기적으로 접속된 요우크(11) 등으로 구성된 것을 특징으로 하는 긴 자성체의 전자손상 검출 장치.

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