一种钢丝绳安全状态在线实时检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种钢丝绳安全状态在线实时检测装置，主要由声发射检测系统，物联网管理平台组成。首先通过声发射传感器对钢丝绳损伤信号进行采集；然后对声发射信号进行处理和分析，提取钢丝绳断丝信号特征值，用以衡量钢丝绳的损伤状态和安全等级；最后将所得信号一分为二，一路信号直接对钢丝绳运行系统进行联锁保护；另一路信号通过物联网传递到上级管理部门，进行远程报警，并提醒督促相关单位进行钢丝绳的检查或维修。此技术有效地提高了钢丝绳损伤检测的可靠性，同时节约了定期检查的费用，也确保了钢丝绳的安全稳定运行。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种钢丝绳安全状态检测装置，特别涉及一种钢丝绳安全状态在线实时检测装置。技术背景 对钢丝绳无损检测技术研究较早的国家有美国、英国、德国、日本、加拿大、波兰等国，并在实用中取得了一定的成果。最早的钢丝绳无损检测可追溯到20世纪初。南非人CE. Me. cann和R. Colson共同研制了第一台钢丝绳电磁无损检测仪，用于测量钢丝绳的截面损失。该装置采用交流螺线管对钢丝绳进行磁化，当作为电感铁芯的钢丝绳截面发生变化时，则励磁线圈与检测线圈之间的阻抗将随之改变，记录检测线圈中的感应电动势的变化，就可以按顺序对导致钢丝绳截面变化的故障进行测量。这种方法采用了交流(AC)励磁，故称为AC方法。由于集肤效应，这种方法测量精度很差，钢丝绳仪器容易发热，而且每次测量都要把线圈缠绕在钢丝绳上，所以很难投入实际应用。20年代发展起来的漏磁通法用于检测局部损伤，由于采用直流(DC)将钢丝绳沿轴向励磁至饱和，测量损伤处的泄漏磁通来判断损伤情况，故称为DC方法。1919年，RLSanford和WB. Kouven-hoven研制成功了世界上第一个米用漏磁通法原理的无损检测装置，他们对两种检测线圈，即一种单一多匝线圈和另一种两个相同的且相距很近的多匝线圈取差动信号。差动线圈的抗干扰能力强，得到的结果比较可靠，但由于要花费大量的时间把线圈缠绕在钢丝绳上，所以无法实际应用。1937年，R. Vmle和H. Mililer取得T分体式差动线圈的专利，解决了这个问题。随后Wbmle利用他们的专利技术首先实现了钢丝绳的在线检测。二十世纪60年代以后的20多年间，各国学者针对钢丝绳检测在原理和实践中存在的问题进行广泛而深入的研究，取得了较大的进展，从而使钢丝绳检测技术进入一个新的阶段。各国的学者对钢丝绳的励磁装置、检测装置、钢丝绳故障特征进行了全面的研究，取得了一系列成果。集中表现在励磁装置改用强永久磁铁，检测装置既用线圈也用霍尔元件、磁通门等。如加拿大矿业能源技术中心的E. Kalwa博士重点研究了应用霍尔组件检测钢丝绳漏磁通和主磁通的方法，通过大量的实验，深入分析了钢丝绳局部故障与检测信号的定量关系，找出了部分故障定量特征与检测信号之间的一些关系。上世纪60至80年代，各国也先后推出了不少钢丝绳检测仪。典型有波兰的M系列和MD系列探伤仪、苏联的HHCK系列探伤仪、日本的MRT型系列探伤仪、德国的WBK系列探伤仪以及美国的LMA系列探伤仪等。80年代后，由于电子技术、半导体技术、计算机技术以及模式识别与人工智能等现代信息处理技术的飞速发展，给钢丝绳损伤的自动定量检测，提供了技术支持，奠定了基础。尤其是在钢丝绳损伤检测信号的模式识别、定量分析与处理的方法和仪器的研究与开发方面，以美国为主的一些先进测量技术不断推出。90年代中期，计算机技术和集成电路的迅猛发展也给钢丝绳探伤仪带来了发展的契机。1995年加拿大在原有的检测原理基础上推出了基于计算机的MagnograPhB型钢丝绳探伤仪的原理样机E41，为消除人为因素在钢丝绳检测中的影响迈出了一大步。我国钢丝绳无损检测技术起步较晚，60年代初才开始了研究。国内自行开发研制的钢丝绳探伤仪一般是单一因素(主要针对断丝)的检测装置。华中科技大学杨叔子教授等在80年代就开始了钢丝绳断丝在线检测的研究，研究重点是断丝的定量检测。他们也采用漏磁通法，以永久磁铁对钢丝绳励磁，用集成霍尔元件测量钢丝绳周围各个方向上的磁场信号，用码盘控制采样的间距，用计算机对数据进行处理，并对钢丝绳的励磁磁路、信号处理等进行了大量研究，首先研制成功了 MTC — 94型钢丝绳探伤仪，定性地检测钢丝绳的局部异常故障。在80年代末，又采用便携机为检测平台研制了 GDJY系列钢丝绳断丝定量检测仪，1992年底⑶JY-B型钢丝绳断丝定量检测仪通过技术鉴定，该仪器在探伤传感器上采用“聚磁”技术检测漏磁场，这是漏磁探伤检测技术上的突破。由于采用计算机提高了仪器的智能化水平，实现了钢丝绳检测信号的等距离采样，对于断丝信号特征的提取、断丝检测 信号定量识别进行了有效的探索，实现了断丝的定量检测，该项技术己处于国际领先水平，并在实际推广运用中取得了较好的效果，为我国钢丝绳检测技术的发展做出了贡献。80年代末，河南洛阳涧西矿冶机电研究所研制成功了 GXT型断丝在线检测装置，该仪器主要检测局部损伤，它所采用的方法很独特，严格地说不属于漏磁通法，只要检测前钢丝绳经过直流励磁就可以了。它所采用的测量元件是自行研制的动态感应线圈，该仪器在国内较有影响。90年代中后期，上海海运学院在实验室实现磁通门检测钢丝绳故障漏磁场，抚顺石油学院做了基于微机与线圈的钢丝绳故障检测研究。这些工作一般限于实验室研究。另外，洛阳TCK钢丝绳检测技术有限公司所研制的TCK钢丝绳损伤定量检测系统是在窦毓棠教授发现的“空间磁场矢量合成原理”和他专利技术的“窦氏高灵敏传感器”的技术基础上研制成功的，采用其独创的弱磁检测技术，相对于传统的强磁检测技术是一大突破。总的来说，目前单截面磁通量评价方法比较完善，但是该方法的最大问题在于只能对一个截面内的断丝量进行评价，而实际断丝的发生往往不在一个截面，因此该类产品的致命问题在于漏报，而人为提出的判废标准则导致安全裕量过度，浪费巨大。由于电子技术、半导体技术、计算机技术以及模式识别与人工智能等现代信息处理技术的飞速发展，给钢丝绳损伤的自动定量检测提供了技术支持。目前该方面技术发展的主要方向是是在钢丝绳损伤检测信号的模式识别、定量分析与传感器和监控系统的微型化、远程化及智能化发展。本技术旨在将声发射无损检测技术引进到钢丝绳检测领域，并结合物联网技术建立一个智能化的钢丝绳运行检测、故障诊断和记录系统，借助于先进有效的管理方法和技术手段，时刻监测钢丝绳的运行，准确反映钢丝绳运行状态，及早发现安全隐患，尽可能杜绝钢丝绳带病运行，构筑起钢丝绳安全监测网络，加强规范管理，确保钢丝绳24小时安全可靠运行。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的缺陷或不足，本技术的目的在于，提供一种钢丝绳安全状态在线实时检测装置，实现动态的在线实时检测。为实现上述目的，本技术采用以下技术方案一种钢丝绳安全状态在线实时检测装置，包括声发射检测系统、信号分析处理单元、总控制单元，以及显示报警及制动及单元，所述声发射检测系统与钢丝绳连接用以检测钢丝绳的断丝信号，所述信号分析处理单元的输入为声发射检测系统采集到的钢丝绳断丝信号，输出为钢丝绳的安全等级，所述信号分析处理单元的输出分为两路，一路通过初级单片机控制系统与显示报警及制动单元相连，另外一路通过物联网与总控制单元相连，所述总控制单元的输出与显示报警及制动单元相连，所述显示报警及制动单元的输出端与钢丝绳控制器连接，作用于钢丝绳。作为本技术的优选实施例，所述声发射检测系统包括声发射传感器以及与声发射传感器相连的多通道声发射设备，其中，所述声发射传感器与待检测的钢丝绳相连；作为本技术的优选实施例，所述钢丝绳缠绕在曳引轮上，所述声发射传感器安装在曳引轮上对钢丝绳进行检测；作为本技术的优选实施例，所述钢丝绳缠绕在曳引轮上，所述声发射传感器安装在钢丝绳上；·作为本技术的优选实施例，所述钢丝绳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢丝绳安全状态在线实时检测装置，其特征在于：包括声发射检测系统、信号分析处理单元、总控制单元，以及显示报警制动及单元，所述声发射检测系统与钢丝绳连接用以检测钢丝绳的断丝信号，所述信号分析处理单元的输入为声发射检测系统采集到的钢丝绳断丝信号，输出为钢丝绳的安全等级，所述信号分析处理单元的输出分为两路，一路通过初级单片机控制系统与显示报警及制动单元相连，另外一路通过物联网与总控制单元相连，所述总控制单元的输出与显示报警制动及单元相连，所述显示报警制动及单元的输出端与钢丝绳控制器连接，作用于钢丝绳。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：段权，李涌泉，谢旭梦，白文杰，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：实用新型
国别省市：