CN108732237A - 一种钢丝绳漏磁检测传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢丝绳漏磁检测传感器，其特征在于：包括传感器本体，所述传感器本体上设置有检测被磁化钢丝绳近饱和磁化状态的前向检测装置和检测剩磁状态下缺陷处的漏磁场分量的后向校验装置。本钢丝绳漏磁检测传感器的前向检测装置检测近饱和磁化状态钢丝绳表面的漏磁场，后向效验装置检测剩磁状态钢丝绳表面的漏磁场，对同一钢丝绳至少重复两次的检测，通过获取缺陷漏磁场空间分布的各向分量，实现相互补偿和校验，提升漏磁传感器对多种类型缺陷的检测能力。
Description
技术领域
本发明涉及电磁无损检测技术领域，特别涉及一种钢丝绳漏磁检测传感器。
背景技术
漏磁法是钢丝绳缺陷无损检测的重要方法，已发展出多种类型的传感器检测技术。一般地，传感器采用单一磁敏元件或单一圆环阵列对缺陷漏磁场进行检测。漏磁传感器需与钢丝绳间存在相对运动，运动过程中漏磁传感器与钢丝绳间的提离距离往往存在波动，诱发非缺陷异常信号；另一方面，小缺陷诱发的漏磁信号易被噪声淹没，从单次漏磁检测信号中难以直接辨别。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种钢丝绳漏磁检测传感器，具有前向检测环和后向校验环的双环阵列，分别检测近饱和磁化及剩磁条件下缺陷处的漏磁场，两组检测信号可以交叉验证，排除非缺陷异常信号，并提高小缺陷检出率。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种钢丝绳漏磁检测传感器，其特征在于：包括传感器本体，所述传感器本体上设置有检测被磁化钢丝绳近饱和磁化状态的前向检测装置和检测剩磁状态下缺陷处的漏磁场分量的后向校验装置。
进一步的，所述传感器本体包括沿钢丝绳长度方向扣接在一起的用于夹持钢丝绳的第一夹持组件和第二夹持组件，所述前向检测装置和所述后向效验装置的部分或全部分别设置在第一夹持组件或第二夹持组件上，对应的，当所述前向检测装置和所述后向效验装置的部分设置在第一夹持组件或第二夹持组件上时，所述前向检测装置和所述后向效验装置的剩余部分设置在第二夹持组件或第一夹持组件上。
优选的，所述前向检测装置采用前向检测环，所述前向检测环包括若干个内嵌于传感器本体上的磁敏原件，若干个磁敏原件分别分布在所述第一夹持组件和第二夹持组夹上，并在第一夹持组件和第二夹持组件扣合后形成环绕钢丝绳圆周方向的检测环。
优选的，所述后向效验装置采用后向效验环，所述后向检测环包括若干个内嵌于传感器本体上的磁敏原件，若干个磁敏原件分别分布在所述第一夹持组件和第二夹持组夹上，并在第一夹持组件和第二夹持组件扣合后形成环绕钢丝绳圆周方向的效验环。
进一步的，所述第一夹持组件和/或第二夹持组件的侧面向外延伸有安装架，安装架上设置有滑槽，所述后向校验环连接有滑动件，所述后向效验环通过该滑动件沿所述滑槽滑动，并通过对滑动件起固定作用的固定件将后向效验环固定在滑槽的某一位置。
进一步的，所述第一夹持组件和所述第二夹持组件结构相同且相互对称，两组件扣合后，使前向检测装置和后向效验装置分别形成前向检测环和后向效验环。
进一步的，传感器本体上设置有永磁磁路，所述永磁磁路用于提供沿钢丝绳长度方向的静磁场以对钢丝绳进行磁化，所述永磁磁路包括轭铁、分别设置在轭铁两端的永磁体和极靴，所述轭铁、永磁体和极靴组成U型永磁磁路。
进一步的，所述永磁磁路采用两组，两组永磁磁路分别设置在组成传感器本体的第一夹持组件和第二夹持组件上，实现对钢丝绳圆周方向的全磁化。
本发明的有益效果为：
本钢丝绳漏磁检测传感器的前向检测装置检测近饱和磁化状态钢丝绳表面的漏磁场，后向效验装置检测剩磁状态钢丝绳表面的漏磁场，对同一钢丝绳至少重复两次的检测，通过获取缺陷漏磁场空间分布的各向分量，实现相互补偿和校验，提升漏磁传感器对多种类型缺陷的检测能力；
单根钢丝绳安装独立传感器，可满足不同间距钢丝绳组的检测任务,当执行检测作业时，只需要按照需求安装相应数量传感器即可，且该传感器结构简洁，当需要检测不同钢丝绳时，只需拆下安装即可。
附图说明
图1为本发明传感器的三维结构示意图；
图2为本发明传感器的第一夹持组件的结构示意图；
图3为本发明传感器典型缺陷检测信号；
图4为本发明后向检测环与其紧邻极靴距离不同时的缺陷检测信号。
具体实施方式
以下将结合示意图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。
如图1和图2所示，一种钢丝绳漏磁检测传感器，包括传感器本体1，所述传感器本体1上设置有检测被磁化钢丝绳近饱和磁化状态的前向检测装置11和检测剩磁状态下缺陷处的漏磁场分量的后向校验装置12。
所述传感器本体包括沿钢丝绳2长度方向扣接在一起的用于夹持钢丝绳的第一夹持组件13和第二夹持组件14，第一夹持组件和第二夹持组件也拆装设置，所述前向检测装置和所述后向效验装置的部分或全部分别设置在第一夹持组件或第二夹持组件上，对应的，当所述前向检测装置和所述后向效验装置的部分设置在第一夹持组件或第二夹持组件上时，所述前向检测装置和所述后向效验装置的剩余部分设置在第二夹持组件或第一夹持组件上，本实施例的所述第一夹持组件和所述第二夹持组件结构相同且相互对称，第一夹持组件和第二夹持组件上分别设置有半圆形的前向检测装置的一部分和半圆形的后向效验装置的一部分，两组件扣合后，使前向检测装置和后向效验装置分别形成前向检测环和后向效验环。第一夹持组件和第二夹持组件也可以是不对称的结构，例如第一夹持组件上的前向检测装置和后效验装置的一部分的结构是圆弧形，在第二夹持组件上是另一部的圆弧形结构，两部分的圆弧形结构结合后形成圆形的检测环和圆形的后向效验环。也不排除这样的情形，比如前向检测装置或后向效验装置完全设置在第一夹持组件或第二夹持组件上，另外，前向检测环及后向效验环不要求是完全的圆形，也可以是不规则的环形，比如多边形的环形，只要能够实现对钢丝绳的磁化检测的结构装置都满足本发明的需求。
本实施例的所述第一夹持组件和第二夹持组夹分别间隔设置有两个半圆的夹件，当第一夹持组件和第二夹持组件扣合后，夹件扣合形成环绕钢丝绳圆周方向的前向检测环和后向检测环，前向检测环和后向效验环上分布设置若干个磁敏原件，磁敏原件的数量N的选取在2≤N≤16。
本实施例的所述第一夹持组件和第二夹持组件的侧面分别向外延伸有对称的安装架15，安装架上分别设置有滑槽3，组成后向校验环的夹件均连接有滑动件4，所述后向效验环通过该滑动件沿所述滑槽滑动，并通过对滑动件起固定作用的固定件将后向效验环固定在滑槽的某一位置，本实施例的固定件为连接在夹件上的大头螺栓，也可选择螺钉等连接件。
当然，也可以只在第一夹持组件或第二夹持组件上设置安装架，对应的设置滑槽，组成后向效验环的一个夹件上设置有固定件，当后向效验环形成后，通过一个固定件实现效验环的整体移动。
第一夹持组件和第二夹持组件上分别设置有一个永磁磁路5，所述永磁磁路用于提供沿钢丝绳长度方向的静磁场以对钢丝绳进行磁化，所述永磁磁路包括依次连接的轭铁51、永磁体52和极靴53，本实施例的轭铁为长条形轭铁，长条形轭铁两端连接磁极相反的两个永磁铁，采用弧形极靴将磁通导入钢丝绳。所述轭铁、永磁体和极靴组成U型永磁磁路。所述永磁磁路采用两组，两组永磁磁路分别设置在组成传感器本体的第一夹持组件和第二夹持组件上，实现对钢丝绳圆周方向的全磁化。弧形极靴一方面可以用做导磁介质，另一方面可以保护磁铁不被钢丝绳摩擦损坏。
前向检测环扫查经过待检测区域的钢丝绳时，内部磁敏元件圆环阵列输出的信号经过滤波、放大处理后，进入信号采集单元，通过观察磁敏元件输出的电压信号来判断钢丝绳是否存在缺陷。同样的，当后向检测环再次经过待检测区域的钢丝绳时，内部的磁敏元件圆环阵列重复上述处理过程。典型的检测信号如图3所示。当对存在缺陷的钢丝绳检测时，前向检测环先经过缺陷，就会产生一个缺陷信号，随后后向校验环再次经过缺陷，会生成一个同前向环相似的缺陷信号。即重复检验两次。
本实施例的前向检测环位于永磁磁路的中央，后向校验环布置于永磁磁路外部，其与紧邻的极靴的间距可以通过滑槽和固定件进行调整。后向检测环与永磁磁路距离不同时，后向检测环位置处钢丝绳的磁化状态不同，会直接影响缺陷漏磁检测结果。图4给出了后向检测环与永磁磁路距离不同时，其检测到的典型信号。可以看出，当距离为4mm时，信号很杂乱，无法有效分辨钢丝绳上是否存在缺陷；当距离为16mm时，可以明显看出两个缺陷信号，符合实际钢丝绳中的缺陷情况。因此，需要采用实验方法确定后向检测环与永磁磁路的最佳间距。
需要说明的是，以上所述只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种钢丝绳漏磁检测传感器，其特征在于：包括传感器本体，所述传感器本体上设置有检测被磁化钢丝绳近饱和磁化状态的前向检测装置和检测剩磁状态下缺陷处的漏磁场分量的后向校验装置。
2.如权利要求1所述的钢丝绳漏磁检测传感器，其特征在于：所述传感器本体包括沿钢丝绳长度方向扣接在一起的用于夹持钢丝绳的第一夹持组件和第二夹持组件，所述前向检测装置和所述后向效验装置的一部分或全部分别设置在第一夹持组件或第二夹持组件上，对应的，当所述前向检测装置和所述后向效验装置的一部分设置在第一夹持组件或第二夹持组件上时，所述前向检测装置和所述后向效验装置的剩余部分设置在第二夹持组件或第一夹持组件上。
3.如权利要求2所述的钢丝绳漏磁检测传感器，其特征在于：所述前向检测装置采用前向检测环，所述前向检测环包括若干个内嵌于传感器本体上的磁敏原件，若干个所述磁敏原件分别分布在所述第一夹持组件和第二夹持组夹上，并在第一夹持组件和第二夹持组件扣合后形成环绕钢丝绳圆周方向的检测环。
4.如权利要求2所述的钢丝绳漏磁检测传感器，其特征在于：所述后向效验装置采用后向效验环，所述后向检测环包括若干个内嵌于传感器本体上的磁敏原件，若干个所述磁敏原件分别分布在所述第一夹持组件和第二夹持组夹上，并在第一夹持组件和第二夹持组件扣合后形成环绕钢丝绳圆周方向的效验环。
5.如权利要求4所述的钢丝绳漏磁检测传感器，其特征在于：所述第一夹持组件和/或第二夹持组件的侧面向外延伸有安装架，安装架上设置有滑槽，所述后向校验环连接有滑动件，所述后向效验环通过该滑动件沿所述滑槽滑动，并通过对滑动件起固定作用的固定件将后向效验环固定在滑槽的某一位置。
6.如权利要求2-6任一项所述的钢丝绳漏磁检测传感器，其特征在于：所述第一夹持组件和所述第二夹持组件的结构相同且相互对称，两组件扣合后，使前向检测装置和后向效验装置分别形成前向检测环和后向效验环。
7.如权利要求2所述的钢丝绳漏磁检测传感器，其特征在于：传感器本体上设置有永磁磁路，所述永磁磁路用于提供沿钢丝绳长度方向的静磁场以对钢丝绳进行磁化，所述永磁磁路包括轭铁、分别设置在轭铁两端的永磁体和极靴，所述轭铁、永磁体和极靴组成U型永磁磁路。
8.如权利要求7所述的钢丝绳漏磁检测传感器，其特征在于：所述永磁磁路采用两组，两组永磁磁路分别设置在组成传感器本体的第一夹持组件和第二夹持组件上，实现对钢丝绳圆周方向的全磁化。
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