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鋼絲繩探傷儀的原理介紹

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鋼絲繩探傷儀的原理介紹

發布日期:2017-11-22 作者: 點擊:

鋼絲繩探傷儀的原理介紹 

鋼絲繩作為起重、運輸、提升及承載設備中十分重要的關鍵構件,被廣泛應用於煤炭、冶金、建築、水利、旅遊、港口碼頭、交通運輸等國民經濟各個部門。鋼絲繩的使用與各個行業重大裝備和重要設施的安全運行密切相關。為了保證鋼絲繩的安全運行,各國的科學家就一直在鋼絲繩的無損探傷方麵進行著不懈的探索和研究。 

從1906年南非研製出世界第一台鋼絲繩探傷儀至今,已有整整100年的曆史。世界範圍內,圍繞鋼絲繩無損探傷而采用的各種檢測技術原理已經幾乎覆蓋了近代物理學的各個分支學科,如具有代表性的聲學檢測、射線檢測、機械檢測、電渦流檢測、超聲波檢測、振動檢測、磁檢測等技術原理。如果根據不同的技術細節或不同的技術單元組合,則可劃分出上百種的檢測技術和方法。習慣上通常將磁檢測技術和非磁檢測技術分列為鋼絲繩無損探傷技術的兩大分支:

(1) 非磁檢測技術 

非磁檢測技術一般是在特定的技術條件下采用的。由於涉及的檢測媒質形成條件苛刻,技術複雜,設備費用和使用費用很高,所以隻在學術成就方麵受到一時的推崇,之後並未真正獲得實際應用。 

電渦流檢測技術:1976年由法國人發明,其檢測靈敏度很低,隻能對鋼絲繩外部斷絲等缺陷進行定性檢測; 

1)聲發射檢測技術:1984年由英國人發明,利用聲發射原理進行鋼絲繩的定性檢測,由於其隻能用於深海等特殊環境檢測而無法進行廣泛推廣;     2)光學檢測技術:1987年由德國人發明,主要利用激光掃描和光傳感器技術,通過測量繩股直徑的變化定性地推定鋼絲繩的損傷狀況; 

3)超聲波檢測技術:1988年由日本人發明,主要利用超聲波的反射特征和超聲波傳感器技術進行定性的鋼絲繩損傷檢測,隻能對完全靜止、懸吊用鋼絲繩的局部缺陷進行一般性檢測,也未能在工業現場廣泛應用; 

4)橫向激勵振動波檢測技術:1988年由美國人發明,主要利用橫向激勵振動波和振動波傳感器技術,對固定的鋼絲繩進行定性檢測。其工業應用情況與上述幾種檢測技術相似。

非磁檢測方法或因檢測信號易受幹擾,檢測結果難以記錄,或因設備費用太高,檢測局限性太大,均未推廣應用,至今還處於實驗室研究階段。 (2)磁檢測技術 

磁檢測技術最具有代表性的是上世紀初發明的感應線圈技術和上一世紀中期發明的霍爾元件技術,以及後來美國人將霍爾元件和感應線圈組合起來使用的技術。這幾種磁檢測技術均是在對鋼絲繩某一點實施強磁激勵的狀態下完成檢測的。強磁場激勵下磁場過飽和的鋼絲繩處在一個非常複雜的磁場環境之中,這些磁場既包括鋼絲繩本身及其損傷的磁場,還包括有地磁場、電磁場等等,香蕉视频app污搜索把鋼絲繩中所有損傷的磁場信息稱為“信號”,而其他各種磁場信息香蕉视频app污片在线观看則稱之為檢測過程中的“噪聲”。在檢測中,受繩花、繩抖動、速度和外部磁場變化的影響,檢測過程中伴隨大量“股波”噪聲,常有“野點”,也就是局部異常信號出現。 

因此,對鋼絲繩檢測設備最基本、最重要的要求就是在各種幹擾之下靈敏地、準確無誤地識別鋼絲繩損傷的信號,排除各種噪聲幹擾,從而獲得鋼絲繩損傷的真實信息,並在此基礎上對這些信息進行分析處理,形成對鋼絲繩損傷的判斷。而感應線圈和霍爾元件技術在此方麵有先天性的致命缺陷。

感應線圈和霍爾元件的傳感器的靈敏度很低:一是無法靈敏地捕捉到相對微弱的損傷信號;二是無法消除各種外界“噪聲”幹擾;三是檢測結果極不穩定。      正是這些原因,造成這兩種檢測儀器目前都難以獲得真實的鋼絲繩損傷信息,而基於這些信息基礎上的分析和判斷,以及由此得出的結論也就難以令人信服。 

加拿大礦產及能源中心礦業研究實驗室曾對采用強磁技術檢測鋼絲繩的探傷儀進行了評估,其結論是使用強磁檢測技術的探傷儀得出的LF(局部損傷)和LMA(金屬截麵積損失)檢測結論,以及由此估計的LBS(鋼絲繩剩餘強度)數據,大約30%有明顯錯誤,並且發現存在的問題與人為因素有關。 

美國的鋼絲繩檢測專家H.R.Weischedel博士是在鋼絲繩研究領域內有著很高威望的知名專家,他曾這樣的發出感歎,認為對鋼絲繩損傷進行準確的定量檢測幾乎是不可能的。


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