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一  钢丝绳在线检测系统的工作原理

钢丝绳是工程中应用极为广泛的一种挠性构件。在使用中，钢丝绳往往是设备的关键部件，甚至是命根子。为确保钢丝绳安全、可靠、 地工作，对钢丝绳的运行状况，如:断丝、磨损、锈蚀缺陷，以及疲劳、剩余承载能力、安全系数等进行检测是必要的。传统的钢丝绳检测方法是人工目视检查，这一方法由专职检测人员定时对使用中的钢丝绳进行观察，采用卡尺测量绳径，手摸或肉眼寻找缺陷。很明显，人工目视检查只能发现钢丝绳中露在外部的缺陷如（断丝），对于内部缺陷则无能为力，对于人眼看不到的钢丝绳或钢丝绳段也将不能检查，且受人为因素的影响较大，检查结果的可靠性差。因此，很多钢丝绳使用部门采用定期更换钢丝绳的方法，依据钢丝绳的额定使用寿命确定其更换周期，到期不论钢丝绳的实际状况如何均实行更换。显然，这也会带来一些问题。所以，采用仪器对钢丝绳的状况进行检测，特别是在线实时监控室非常重要的。

磁性检测方法检测钢丝绳缺陷（断丝、磨损、锈蚀等）的基本原理是这样的：用一磁场沿钢丝绳轴向磁化钢丝绳段，当钢丝绳通过这一磁化磁场时，一旦钢丝绳中存在缺陷，则会在钢丝绳表面产生漏磁场，或者引起磁化钢丝绳磁路内的磁通变化，采用磁敏感元件检测这些磁场的畸变即可获得有关钢丝绳缺陷的信息。根据钢丝绳结构和缺陷特征，人们研究出两种类型的磁检测方法：局部缺陷检测法（Localized Fault Method），简称LF检测法，如图1.1（a）所示；截面积损耗型检测法（Loss of Metallical Area Method）,简称LMA检测法，如图1.1（b）所示。前者通过测量钢丝绳表面局部区域中的漏磁场获得信息，主要检测断丝、锈蚀、斑点等引起局部突变磁场的缺陷；后者通过测量磁化回路中主磁通的变化获得信息，主要检测像磨损、锈蚀等引起钢丝绳横截面中金属截面积总和变化的缺陷。磁检测法主要由两大部分组成，其一为磁化钢丝绳的励磁装置；其二为检测磁场的磁检测装置。励磁装置对钢丝绳磁化的程度直接关系着缺陷能否被检出以及探伤传感器的体积和重量，国外现均采用将钢丝绳磁化至深度磁化的方法。磁检测装置是探伤传感器的关键部分，关系着缺陷检测的空间位置分辨、程度分辨力、信噪比、灵敏度等。在LF法中,采用了感应线圈、霍尔元件、基于多元件组合的检测、基于整磁板技术的检测、基于聚磁技术的检测等漏磁检测方法来克服因钢丝绳结构给检测信号带来的干扰、提高缺陷漏磁检测灵敏度、防止漏检；LMA法中,通过选择检测元件的布置位置,来提高检测信号的灵敏度和定性、定量分辨力。

缺陷漏磁场是一关键，通常由磁敏感元件实现。磁敏感应线圈的输出电势随线圈与被测对象间相对移动的速度而变化，其中能测量磁通的相对变化量；霍尔元件的输出电势不受检测速度的影响，且可以测量磁场强度的 植，灵敏度和可靠度也较高。

钢丝绳检测仪是一种定量检测钢丝绳中表面或内部断丝和因磨损、锈蚀、绳径等引起的钢丝绳横截面中金属截面积总和变化的计算机化无损检测仪器。采用了LF型探伤传感器和LMA型探伤传感器，检测信号经过放大、滤波等处理后由计算机采集和判别，检测的结果可显示、存储、打印。钢丝绳运行的位置由光电编码器编码后进入计算机，计算机对位置编码器发出的脉冲信号计数，通过计算后得到精确的位置。