The invention relates to the field of wire rope defect detection, and particularly relates to a metal magnetic memory effect for GMR sensor based on three axis machine of mine hoist rope, the sensor for early diagnosis and analysis of defects of mine hoist rope using giant magnetoresistance and metal magnetic memory technology. The metal magnetic memory effect of GMR three axis sensor array based on N, including a first sensor probe are uniformly distributed on the upper layer of the upper and lower second evenly distributed on the circumference of the N sensor consists of a sensor array, a microprocessor module, memory module, power supply module, signal processing module, temperature compensation module. The invention can more accurately and accurately judge the defect degree and the defect position of the steel wire rope.
【技术实现步骤摘要】
基于GMR效应的金属磁记忆三轴阵列传感器
本专利技术涉及钢丝绳缺陷检测领域,具体涉及一种针对矿井提升机钢丝绳的基于GMR效应的金属磁记忆三轴传感器,利用巨磁阻效应和金属磁记忆技术对矿井提升机钢丝绳进行早期诊断和缺陷分析的传感器。
技术介绍
矿井提升钢丝绳是连接提升容器与提升机的重要部件,作为井下与井上的交换途径,它在使用中受载荷冲击与频繁磨损,导致其强度下降,容易造成安全隐患和人员伤亡。传统的钢丝绳安全策略是根据经验进行人工视检或者定期更换,而钢丝绳内部的磨损、断丝往往不能及时发现。目前市场上出现的替代人工的检测方法有射线检测、涡流检测、超声波检测等方法,但它们大都需要对钢丝绳进行预处理,只能检测钢丝绳已有的磨损和缺陷,无法做到对钢丝绳的早期诊断和寿命预估。金属磁记忆技术是目前唯一的能做到对钢丝绳损伤进行早期评估的无损检测新技术。该技术不仅避免了对钢丝绳的预处理过程,也能实现在钢丝绳正常运行状态下的动态监测。金属磁记忆是指铁磁性材料在加工和运行过程中,在载荷和地磁场的共同作用下,应变集中区会发生磁畴组织不可逆的重新取向,该部位会产生磁极,在金属表面形成微弱漏磁场。巨磁阻效应是指磁性材料的电阻率在有外磁场作用时较之无外磁场变化时存在巨大变化的现象,外磁场的微弱变化会引起磁性材料电阻值的显著变化。利用巨磁阻芯片的这一特性可以检测微弱的金属磁记忆漏磁信号,检测灵敏度高、功耗小、响应快,从而更加准精确地判断铁磁性材料的缺陷程度和缺陷位置。目前大多数金属磁记忆检测方法通过检测缺陷位置法相分量HP(y)过零点来判断应力集中区。虽然缺陷位置同时具有切向分量HP(x)最大 ...
【技术保护点】
基于GMR效应的金属磁记忆三轴阵列传感器,其特征在于:包括均匀分布于上层的第一圆周上的N个传感器探头和均匀分布于下层第二圆周上的N个传感器探头组成的传感器阵列、微处理器模块、存储模块、供电电源模块、信号处理模块、温度补偿模块,第一圆周与第二圆周直径相等,第一圆周上的传感器探头与第二圆周上的传感器探头在垂直方向上下一一对应组成N个差分方式的传感器探头对,待检测的钢丝绳沿垂直于第一圆周和第二圆周方向并从中心穿过,每个传感器探头对中的每个传感器测得的信号经过信号处理模块的差分、滤波、放大后传输到微处理器模块进行A/D转换和数据分析后保存在存储模块中,N为大于等于3的整数。
【技术特征摘要】
1.基于GMR效应的金属磁记忆三轴阵列传感器,其特征在于:包括均匀分布于上层的第一圆周上的N个传感器探头和均匀分布于下层第二圆周上的N个传感器探头组成的传感器阵列、微处理器模块、存储模块、供电电源模块、信号处理模块、温度补偿模块,第一圆周与第二圆周直径相等,第一圆周上的传感器探头与第二圆周上的传感器探头在垂直方向上下一一对应组成N个差分方式的传感器探头对,待检测的钢丝绳沿垂直于第一圆周和第二圆周方向并从中心穿过,每个传感器探头对中的每个传感器测得的信号经过信号处理模块的差分、滤波、放大后传输到微处理器模块进行A/D转换和数据分析后保存在存储模块中,N为大于等于3的整数。2.根据权利要求1所述的基于GMR效应的金属磁记忆三轴阵列传感器,...
【专利技术属性】
技术研发人员:乔铁柱,叶辉,阎高伟,庞宇松,王峰,靳宝全,
申请(专利权)人:太原理工大学,
类型:发明
国别省市:山西,14
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