RU2484456C1

RU2484456C1 - Flaw detector of steel strand ropes

Info

Publication number: RU2484456C1
Application number: RU2011152221/28A
Authority: RU
Inventors: Петр Николаевич Шкатов; Надежда Ивановна Касимова; Алексей Валерьевич Ивченко
Priority date: 2011-12-26
Filing date: 2011-12-26
Publication date: 2013-06-10

Abstract

FIELD: testing equipment.

SUBSTANCE: flaw detector comprises a channel 1 for stretching of a controlled rope 2, a magnetising unit 3 with magnetic poles 4 and 5, facing the channel 2, a unit of measuring magnetosensitive elements 6, arranged between magnetic poles 4 and 5, a unit of signal processing 7. The flaw detector is also equipped with three additional magnetosensitive elements 8, 9, 10 and a unit of pulse registration 11, connected by its inputs with each of the additional magnetosensitive elements 8, 9, 10, arranged between magnetic poles on one line, parallel to the axis of the channel above its external surface. Magnetosensitive elements 8, 9, 10 are arranged as capable of distance adjustment between them. Previously the distances between adjacent additional magnetosensitive elements 8, 9, 10 are selected so that in the sum they do not exceed half of the distance between tops of adjacent strands along the axis of the controlled rope.

EFFECT: increased accuracy of detection of defect coordinates, found in flaw detection of strand steel ropes.

2 cl, 1 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к области неразрушающего контроля качества изделий и предназначено для дефектоскопии стальных прядных канатов.The present invention relates to the field of non-destructive quality control of products and is intended for inspection of steel spinning ropes.

Известен дефектоскоп стальных прядных канатов, содержащий намагничивающий узел с полюсами, обращенными к зоне контроля, последовательно соединенные блок измерительных магниточувствительных элементов и блок обработки сигналов, а также датчик дистанции перемещения контролируемого каната [1].A known flaw detector of steel spinning ropes containing a magnetizing unit with poles facing the control zone, a series-connected unit of measuring magnetically sensitive elements and a signal processing unit, as well as a distance sensor for moving the controlled rope [1].

В известном дефектоскопе датчик дистанции перемещения контролируемого каната содержит выполненное с возможностью вращения колесо, предназначенное для механического контакта с поверхностью контролируемого каната, а также преобразователь угла поворота колеса в пропорциональный ему выходной сигнал датчика.In a known flaw detector, the distance sensor of the controlled rope contains a rotatable wheel intended for mechanical contact with the surface of the controlled rope, as well as a transducer of the angle of rotation of the wheel to the sensor output signal proportional to it.

Недостаток известных дефектоскопов состоит в высокой погрешности определения координат выявленных дефектных участков. Это связано с тем, что смазка каната, грязь, вода на его поверхности приводят либо к проскальзыванию колеса, либо к его полной остановке.A disadvantage of the known flaw detectors is the high error in determining the coordinates of the identified defective areas. This is due to the fact that rope lubrication, dirt, and water on its surface result either in wheel slippage or in its complete stop.

Наиболее близок к предложенному принятый за прототип дефектоскоп прядных стальных канатов, содержащий канал для прохождения контролируемого каната, намагничивающий узел с полюсами, обращенными к каналу, последовательно соединенные блок измерительных магниточувствительных элементов и блок обработки сигналов, а также датчик дистанции перемещения контролируемого каната, расположенный между этими полюсами [2].Closest to the proposed flaw detector for steel strands, a channel for passing a controlled cable, a magnetizing unit with poles facing the channel, a magnetically sensitive measuring unit and a signal processing unit, as well as a distance sensor for moving the controlled cable located between these poles [2].

Однако и этот дефектоскоп обладает высокой погрешностью определения координат выявленных дефектных участков, так как и в нем используется датчик с колесом, предназначенным для механического контакта с контролируемым канатом.However, this flaw detector also has a high error in determining the coordinates of the identified defective areas, since it also uses a sensor with a wheel designed for mechanical contact with a controlled rope.

Цель изобретения - повышение точности определения координат дефектов, выявленных при дефектоскопии прядных стальных канатов.The purpose of the invention is to increase the accuracy of determining the coordinates of defects identified during flaw detection of steel strands.

Поставленная цель в дефектоскопе прядных стальных канатов, содержащем канал для прохождения контролируемого каната, намагничивающий узел с магнитными полюсами, обращенными к каналу, последовательно соединенные блок измерительных магниточувствительных элементов, расположенных между магнитными полюсами магнитопровода, и блок обработки сигналов, достигается благодаря тому, что он снабжен тремя дополнительными магниточувствительными элементами и блоком регистрации импульсов, соединенным своими входами с каждым из дополнительных магниточувствительных элементов, размещенных на поверхности канала между магнитными полюсами на одной линии, параллельной оси канала.The goal in a flaw detector of strand steel ropes, containing a channel for passing a controlled cable, a magnetizing unit with magnetic poles facing the channel, a unit of magnetically sensitive measuring elements located between the magnetic poles of the magnetic circuit, and a signal processing unit, are connected in series due to the fact that it is equipped with three additional magnetosensitive elements and a pulse registration unit connected by its inputs to each of the additional mag thread-sensitive elements placed on the surface of the channel between the magnetic poles on the same line parallel to the axis of the channel.

Кроме того, для контроля канатов с различным шагом прядей рекомендуется дополнительные магниточувствительные элементы выполнять с возможностью регулировки расстояния между ними.In addition, to control the ropes with different spacing of the strands, it is recommended to carry out additional magnetically sensitive elements with the possibility of adjusting the distance between them.

Проведенные заявителем патентно-литературные исследования не выявили технических решений с существенными признаками, идентичными или эквивалентными отличительным признакам заявляемого объекта. Таким образом, по мнению заявителя, заявляемое техническое решение соответствует критерию "существенные отличия".The patent literature studies carried out by the applicant did not reveal technical solutions with essential features identical or equivalent to the distinguishing features of the claimed object. Thus, according to the applicant, the claimed technical solution meets the criterion of "significant differences".

На фиг.1 представлена структурная схема заявляемого дефектоскопа.Figure 1 presents the structural diagram of the inventive flaw detector.

Дефектоскоп стальных прядных канатов содержит канал 1 для прохождения контролируемого каната 2, намагничивающий узел 3 с магнитными полюсами 4 и 5, обращенными к каналу 1, последовательно соединенные блок измерительных магниточувствительных элементов 6, расположенных между магнитными полюсами 4 и 5 магнитопровода, и блок 7 обработки сигналов, дополнительные магниточувствительные элементы 8, 9, 10 и блок 11 регистрации импульсов, соединенный своими входами с каждым из дополнительных магниточувствительных элементов 8, 9, 10, размещенных между магнитными полюсами 4 и 5 на одной линии 12, параллельной оси канала 1 и над его внешней поверхностью. Дополнительные магниточувствительные элементы 8, 9, 10 рекомендуется выполнять с возможностью регулировки расстояния между ними. Дополнительные магниточувствительные элементы 8, 9, 10 рекомендуется выполнять в виде датчиков Холла.A flaw detector of steel strand ropes contains a channel 1 for passing a controlled cable 2, a magnetizing unit 3 with magnetic poles 4 and 5 facing the channel 1, a unit of magnetically sensitive measuring elements 6 located between the magnetic poles 4 and 5 of the magnetic circuit, and a signal processing unit 7 , additional magnetosensitive elements 8, 9, 10 and a pulse detection unit 11, connected by its inputs to each of the additional magnetosensitive elements 8, 9, 10 located between the magnets the total poles 4 and 5 on the same line 12, parallel to the axis of the channel 1 and above its outer surface. Additional magnetosensitive elements 8, 9, 10 are recommended to be performed with the possibility of adjusting the distance between them. Additional magnetosensitive elements 8, 9, 10 are recommended in the form of Hall sensors.

Заявляемый дефектоскоп работает следующим образом. Предварительно расстояния между соседними дополнительными магниточувствительными элементами 8, 9, 10 выбираются такими, чтобы в сумме они не превышали половину расстояния между вершинами соседних прядей вдоль оси контролируемого каната. Контролируемый канат вводится в канал 1 и перемещается с помощью соответствующего устройства (не показано) вдоль его оси. Намагничивающий узел 3 создает магнитный поток, частично замыкающийся по участку каната 2, находящемуся в канале 1. При наличии дефектов каната 2 в зоне контроля между полюсами 4 и 5 происходит перераспределение магнитного потока, выявляемое измерительными магниточувствительными элементами 6 и регистрируемое блоком обработки сигналов 7.The inventive flaw detector operates as follows. Preliminarily, the distances between adjacent additional magnetosensitive elements 8, 9, 10 are chosen so that in total they do not exceed half the distance between the vertices of adjacent strands along the axis of the controlled rope. The controlled rope is introduced into channel 1 and moves using an appropriate device (not shown) along its axis. The magnetizing unit 3 creates a magnetic flux partially closed along the portion of the rope 2 located in the channel 1. If there are defects in the rope 2 in the control zone between the poles 4 and 5, the redistribution of the magnetic flux occurs, detected by the measuring magnetosensitive elements 6 and recorded by the signal processing unit 7.

Так как участок каната между полюсами 4 и 5 намагничен до насыщения, часть магнитного потока идет не по проволокам каната, а "перескакивает" с пряди на прядь, образуя над его поверхностью локальные поля рассеяния. Период следования этих локальных полей рассеяния равен расстоянию между вершинами соседних прядей вдоль оси каната. С помощью дополнительных магниточувствительных элементов 8, 9, 10 регистрируют эти локальные поля рассеяния и фиксируют их в блоке регистрации импульсов 11. По числу и порядку следования фиксируемых импульсов определяют количество прядей на всем проконтролированном участке каната. Координата определяется умножением количества прядей на расстояние между вершинами соседних прядей вдоль оси каната. Это расстояние определяется для любого каната как длина шага свивки (паспортная для каната величина), деленная на количество прядей вокруг сердечника каната (паспортная величина).Since the portion of the rope between the poles 4 and 5 is magnetized to saturation, part of the magnetic flux does not go through the wires of the rope, but “jumps” from strand to strand, forming local scattering fields above its surface. The period of following these local scattering fields is equal to the distance between the vertices of adjacent strands along the axis of the rope. Using additional magnetosensitive elements 8, 9, 10, these local scattering fields are recorded and fixed in the pulse recording unit 11. The number of strands in the entire controlled section of the rope is determined by the number and sequence of recorded pulses. The coordinate is determined by multiplying the number of strands by the distance between the vertices of adjacent strands along the axis of the rope. This distance is determined for any rope as the length of the lay of the lay (passport value for the rope), divided by the number of strands around the core of the rope (passport value).

Применение трех дополнительных магниточувствительных элемента 8, 9, 10 позволяет осуществить реверсивный счет прядей при остановке и изменении направления движения контролируемого каната, то есть различать прямое и обратное направление движения. Определение направление движения каната по последовательности следования импульсов с элементов 8, 9, 10 осуществляется с помощью известных электронных схем реверсивных счетчиков.The use of three additional magnetosensitive elements 8, 9, 10 allows you to reverse the count of the strands when you stop and change the direction of movement of the controlled rope, that is, to distinguish between forward and reverse directions of movement. Determining the direction of movement of the rope according to the sequence of pulses from the elements 8, 9, 10 is carried out using well-known electronic circuits of reversible counters.

Заявляемый дефектоскоп по сравнению с известными обеспечивает более точное определение координаты выявленных дефектов путем реверсивного счета прядей движущегося через дефектоскоп контролируемого каната. Координата любого обнаруженного дефекта определяется умножением соответствующего подсчитанного числа прядей на длину шага прядей вдоль оси этого каната. Повышение точности достигается за счет бесконтактного определения дистанции перемещения контролируемого каната.The inventive flaw detector in comparison with the known provides a more accurate determination of the coordinates of the detected defects by reversing the count of strands of a controlled rope moving through the flaw detector. The coordinate of any detected defect is determined by multiplying the corresponding counted number of strands by the step length of the strands along the axis of this rope. Improving accuracy is achieved by non-contact determination of the distance of movement of the controlled rope.

Источники информацииInformation sources

1. Патент США № 4659991, НКИ 324/241, МПК G01N 27/82.1. US patent No. 4659991, NKI 324/241, IPC G01N 27/82.

2. UK Patent application GB 2206969, G01N 27/83/ - 1989 (прототип).2. UK Patent application GB 2206969, G01N 27/83 / - 1989 (prototype).

Claims

1. A flaw detector of steel strand ropes, comprising a channel for passing a controlled rope, a magnetizing assembly with magnetic poles facing the channel, a series-connected block of measuring magnetosensitive elements located between the magnetic poles of the magnetic circuit, and a signal processing unit, characterized in that it is equipped with three additional magnetically sensitive elements and a pulse registration unit connected by its inputs to each of the additional magnetically sensitive elements placed between the magnetic poles on the same line parallel to the axis of the channel, and above its outer surface.

2. A flaw detector of steel spinning ropes according to claim 1, characterized in that the additional magnetically sensitive elements are configured to adjust the distance between them.