高灵敏磁传感器钢丝绳无损探伤仪制造技术

一种高灵敏磁传感器钢丝绳无损探伤仪，其特征是探伤仪具有由一个屏蔽罩（２０）和由尼龙等非金属材料加工而成圆筒状，且筒壁上具有多个长壁槽、壁槽内装置多个传感器组成的探头主体，探头圆筒两端各有四个尼龙轴承座和尼龙轮架，还具有自动控制电路盒，电路盒上装有小支架（１４）和行程轮（６），随动弹簧片（１５），行程数字磁盘（１８）该探伤仪灵敏度高，抗干扰能力强，稳定可靠，重量轻，是一全功能的钢丝绳无损探伤仪。（*该技术在2004年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及起重运输和拉力传递机械设施中钢丝绳的检测装置，一种高灵敏磁传感器钢丝绳无损探伤仪。钢丝绳在使用中，随着时间的推移，会发生不同程度的内部和表面腐蚀、磨损及因疲劳引起的内部和表面断丝，超载引起的直径拉细断面缩小等。这些因素均导致钢丝绳金属有效截面的缩小，降低其承载能力，促使钢丝绳易断裂，有效的提前检测出钢丝绳金属断面的损耗量，对于防止断绳事故的发生，有着十分重大的意义。早在本世纪初，世界上一些经济发达国家的科技工作者们，就开始研究钢丝绳探伤装置，至今已有九十余年历史。一个世纪以来，国际上采用过许多方法。如超声波、红外线、放射线、大电流等都告失败。通过科技工作者实验比较认为电磁检测法较为有效。我国起步较晚，是从本世纪六十年代开始的，亦采用电磁检测法。即电磁动态感应法和霍尔(Hall)电磁效应法。据不完全统计，现在国际上约有二十多个国家的四十多个科研单位和公司从事研制这种装置，并不断推出新产品。由于定量检测一直没解决，而未得到推广使用。近几年，我国分别引进日本、德国、英国、瑞士等国家的产品均由于定量不准确且太笨重，适应性差等原因，已被抛弃，不加使用。国内仍采用人工用肉眼观察和用手持棉纱靠断丝挂线来查找钢丝绳表面断丝、磨损、锈蚀等情况，并为了避免断绳事故，普遍采用提前更换钢丝绳的办法。据不完全统计，由于提前更换钢丝绳造成的浪费约占全世界总用量的20％－25％，价值亿万元，非常惊人可仍不能避免断绳事故的发生。本专利技术的目的是提供一种高灵敏磁传感器钢丝绳无损探伤仪。准确可靠地定量检测出钢丝绳存在的各种缺陷。即断面损耗量△s。确定钢丝绳的使用寿命，实现状态检测，合理更换及杜绝断绳事故发生。所述高灵敏磁传感器钢丝绳探伤仪具有电子自动控制电路。控制电路装于图1电路盒(13)内，图1中由尼龙等非金属材料加工而成的圆筒型探头主体。亦可采用铸塑成型。传感器(23)置于屏蔽罩(20)内的壁槽中，若干个传感器分别装于尼龙圆筒壁槽内形成一个探头。如同一个厚壁圆筒，筒壁上加工若干个长槽，圆筒两端各有4个尼龙轴承座，上面安有尼龙轮架(2)，轮架根部设有顶丝(21)。旋转顶丝可以调节导向轮(3)的倾斜度，使上、下8只导向轮轻轻抱住不同直径的钢丝绳，导向轮用耐油耐磨橡胶压铸制成。其作用是保证钢丝绳始终在探头内孔中心运动，不致磨擦内壁，同时沿钢丝绳不断滚动。电路盒上装有小支架(14)和行程轮支架(16)，随动弹簧片(15)，耐油耐磨橡胶轮(19)行程数字磁盘(18)。在钢丝绳沿轴向运动时，靠胶轮与钢丝绳磨擦而旋转。传感器(26)靠行程轮数字盘上的磁片发出行程座标脉冲，以确定所检测出的损伤点的位置。拉簧圆孔(22)内装有拉簧，上下两个，由康铜丝绕成。拉簧两端与两个半圆筒探头相联。当用食指和中指拉动开合手柄(9)时，探头两半圆筒以支架(7)为中轴张开，手指松开后靠簧的弹力使两半闭合。钢丝绳被测时卡入，脱出十分方便。空芯手柄(10)，航空插头(25)，多芯控制电缆(24)，探头与MC微机间的信号传递靠联接线和电源线，通过空芯手柄经航空插头上的电缆共同组成。所述高灵敏磁传感器钢丝绳无损探伤仪的组合环形探头，是将若干个高灵敏磁传感器安装在围绕圆筒的壁槽内，形成圆环。将图1沿A－A剖开得到的图2看上去象一个圆环，圆环中间是被测钢丝绳的横断面。每个传感器由两个电磁线圈L1、L2组成。高频振源E的振荡，产生交变电源i1，L1与电容C1串联构成谐振电路。L2为偏移电磁线图。改变电位器R的阻值，i2变化，使L2安匝数变化，L2产生的偏移磁场HP变化。D3、D4是隔离二极管。传感器的电路工作原理L1是高导磁铁芯线圈及其电感，L2为偏移电磁线圈，H1是来自钢丝绳的主漏磁场。电路中电位器改变阻值时即提高电位时，增加电流i2，使L2安匝数增加，偏移磁场HP增强，将L1高导铁芯推向临界饱和点，此时一旦钢丝绳上的断丝点随钢丝绳运动至所设置的传感器近点，断丝点的局部漏磁场△h穿过L1铁芯与HP相加；将L1的高导铁芯推向饱和区，使得电感L1大大减弱，变成L1min，其电抗XL1变成XL1min，使i1增大，微弱的漏磁信号变成电压ug，且Ug得到磁放大；同时，L1和c1串联又构成谐根回路，高频源E的振荡在L1变成L1min的同时，又满足了ωL1min＝1／ωc1的共振条件，使△h信号变为Ug，则ug得到第二次放大。△h有0.01Gs的变化。ug可达到1v的变化。由于采用了可调电位器，可由手旋电位器，改变i2电流变化值，亦可以由计算机搜索扫描改变i2值，实现了可调性。偏移磁场的应用结果，对磁通门型传感器同样起到磁放大和提高灵敏度的效果，应用非常广泛。另外在L2的配合之下，L1还可以综合多个信号，即将钢丝绳表面的主漏磁场H1，L1本身产生的磁伤H2，周围环境存在的磁场分量H3，L2产生的磁伤Hp，断丝锈蚀，磨损等产生的△h全部综合到一起，即交链在一起，实现相关调节，补偿非线性差。对不同直径的钢丝绳和其钢丝都能直接检测出其损伤量△S或断丝根数。实验证明任何高导磁铁芯线圈，尽管形状不同，只要接通高频振源，再加上偏移磁场都具备磁放大作用。若再串联电容可形成共振回路，如满足ωl＝1／ωc条件又可具备共振放大作用，且有综合多个信号的作用，形成高灵敏磁传感器。本技术高灵敏磁传感器钢丝绳无损伤仪有如下优点信号的转换是以传感器本身为主，电路放大为辅，故信噪比高，灵敏度高，抗干扰能力强，稳定可靠。传感器能综合多个信号，可实现自动相关调节和线性补偿，故精确性高，可以实现定量检测。损伤面积偏移磁场Hp的应用便于实现手动和自动标定，探头主体结构采用尼龙等非金属材料大大减轻了仪器的重量，较国内外同类产品轻5－22.5倍。既能定量检测损伤断面又指示损伤点座标，是一种全功能的钢丝绳无损探伤仪。且检测速度可以从0－9米／秒。居现有探伤仪之首。实验证明此探伤仪的出现可替代现有其它各种探伤仪，除可带来直接的经济效益，还为社会创造巨大的财富。以下结合附图说明具体实施例图1高灵敏磁传感器钢丝绳无损探伤仪探头整体示意图。(1)主体骨架两端的轴承座和主体骨架是由一根尼龙捧料加工而成。(2)导向轮支架上、下共8只由尼龙制成。(3)导向轮共8只，由耐油耐磨橡胶制成。(4)轮轴、黄铜轴。(5)铰链支架。(6)绞链支架分别与两半圆筒连接。(7)黄铜支架轴。(8)尼龙开合键。(9)尼龙开合手柄。(10)尼龙空芯手柄。(11)连接器(尼龙，以下未注材质均为尼龙)。(12)电路盒盖。(13)电路盒。(14)小支架座。(15)行程轮架。(16)随动弹簧(60si2mn)。(17)行程轮轴。(18)行程数字盘，上面装有小圆磁片。(19)行程轮，橡胶。(20)不锈钢屏蔽罩。(21)铜顶丝，调整导向轮倾角，上、下共8个。(22)拉簧孔，内装康铜丝拉簧，上、下两个。(23)传感器，其引出线从圆孔引出到(24)多芯电缆。(25)航空插头。(26)行程传感器。(27)半圆筒骨架上的侧视壁槽。B－B视图是图1的俯视图图2高灵敏磁传感器钢丝绳无损探伤仪探头内部的组合环形探头骨架示意图。(28)开合口。(29)钢丝绳股。(30)钢丝绳麻芯。图3高灵敏磁传感器电路工作原理图MC－微计算机；L1－高导铁芯传感线圈及其电感；L本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高灵敏磁传感器钢丝绳无损探伤仪，其由一装置在电路盒里的自动控制电路和圆筒型探头主体组成，本实用新型的特征在于，所述探头主体有一个屏蔽罩（２０）和由尼龙等非金属材料加工而成的圆筒型探头，筒壁上加工多个长壁槽，每个壁槽内装置有一个传感器，圆筒两端各有四个尼龙轴承座，上面安有尼龙轮架，轮架根部设有顶丝（２１），电路盒上装有小支架（１４）和行程轮支架（１６），随动弹簧片（１５），耐磨耐油橡胶轮（１９），行程数字磁盘（１８）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：窦毓棠，
申请(专利权)人：窦毓棠，
类型：实用新型
国别省市：41[中国|河南]