專利名稱：模塊化勵(lì)磁檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)大跨斜拉橋纜索以及一些其他復(fù)雜形狀的被測(cè)物，進(jìn)行勵(lì)磁及檢 測(cè)的裝置，尤其涉及一種模塊化勵(lì)磁檢測(cè)裝置。d匕曰4>4"_li 冃京僅小鋼纜索被廣泛用于電梯、起重機(jī)和各種建筑中，是工程中最常用的承重結(jié)構(gòu)之一。 在斜拉橋、懸索橋等大型基礎(chǔ)設(shè)施中，鋼纜索的更是承擔(dān)著這些建筑的大部分重量，對(duì) 建筑安全的影響很大。如果纜索的結(jié)構(gòu)健康出現(xiàn)問(wèn)題，輕則影響建筑的正常使用，重則 對(duì)人民的生命財(cái)產(chǎn)構(gòu)成極大威脅。隨著世界的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)發(fā)展，各種各樣的大型建 筑越來(lái)越多。在這樣的情況下，對(duì)鋼纜索結(jié)構(gòu)健康的監(jiān)測(cè)也顯得越來(lái)越重要。以我國(guó)為 例，僅僅在斜拉橋一個(gè)領(lǐng)域內(nèi)，由于缺乏足夠的監(jiān)測(cè)和相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)，近年來(lái)已有八座橋 梁進(jìn)行了拉索更換或者加固。國(guó)外的情況同樣不容樂(lè)觀。德國(guó)漢堡的Kohlbrand Estruary橋，由于斜拉索腐蝕 嚴(yán)重，加之由于車輛行駛而濺起的摻雜著鹽分的污水使斜拉索膨脹，建成的第三年就更 換了全部的斜拉索，耗資達(dá)6,000萬(wàn)美元，是原來(lái)造價(jià)的四倍。鋼纜索內(nèi)部應(yīng)力比較復(fù)雜，當(dāng)纜索受到的應(yīng)力過(guò)大或過(guò)于集中的時(shí)候，或者外面的 聚乙烯護(hù)套破損時(shí)，極其容易發(fā)生銹蝕直至斷裂，進(jìn)而可能引起安全事故。因此，工程 界迫切希望能夠有一套系統(tǒng)可以準(zhǔn)確的檢測(cè)纜索內(nèi)部銹蝕斷裂的情況。但是，目前的工 程應(yīng)用中，還沒(méi)有一種較為合適的方法，基本只能靠人肉眼觀察，現(xiàn)在的纜索基本到了 一定的年限就全部更換，浪費(fèi)很大。如能開(kāi)發(fā)出一種方便而又有較高準(zhǔn)確性的方法來(lái)檢 測(cè)鋼纜索，從而保障大型基礎(chǔ)設(shè)施的安全，將具有很大的工程實(shí)用意義和巨大的潛在經(jīng) 濟(jì)效益。目前，已提出的具有代表性的方法有:超聲波檢測(cè)法、滲透檢測(cè)法、射線檢測(cè)法、 聲發(fā)射檢測(cè)法、渦流檢測(cè)法、電磁檢測(cè)法等。近幾年，除了電磁檢測(cè)技術(shù)在實(shí)踐中得以 應(yīng)用外，其他檢測(cè)方法依然僅限于實(shí)驗(yàn)室研究，電磁檢測(cè)法是目前公認(rèn)的最可靠的鋼絲 繩纜索檢測(cè)方法。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、適用面廣且能提高檢測(cè)質(zhì)量的模塊化勵(lì)磁檢測(cè)裝置。 本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種模塊化勵(lì)磁檢測(cè)裝置，至少包括2節(jié)單節(jié)勵(lì)磁器且至少在其中一個(gè)單節(jié)勵(lì)磁器 上設(shè)有牽引支架，在單節(jié)勵(lì)磁器上設(shè)有用于相鄰單節(jié)勵(lì)磁器轉(zhuǎn)動(dòng)連接的連接件。本發(fā)明的被檢測(cè)的主要對(duì)象是大跨斜拉橋的纜索，對(duì)于大直徑的纜索來(lái)說(shuō)，采用多 對(duì)磁極環(huán)抱纜索進(jìn)行磁化，可以達(dá)到充分磁化的目的，有利于漏磁信號(hào)的產(chǎn)生。本發(fā)明 的模塊化勵(lì)磁檢測(cè)裝置就可以通過(guò)連接不同數(shù)目的單節(jié)勵(lì)磁器，構(gòu)成近似的正多邊形，環(huán)抱纜索。例如，6節(jié)邊長(zhǎng)為66.4mm的單節(jié)勵(lì)磁器構(gòu)成的正六邊形可對(duì)直徑90mm的 纜索進(jìn)行勵(lì)磁檢測(cè)；8節(jié)邊長(zhǎng)為66.27mm的單節(jié)勵(lì)磁器構(gòu)成的正八邊形可對(duì)直徑135mm 的纜索進(jìn)行勵(lì)磁檢測(cè)。但是簡(jiǎn)單的通過(guò)單節(jié)勵(lì)磁器(即正多邊形邊數(shù)的增減)還不足以滿足實(shí)際要求，因 為改變正多邊形變數(shù)，其正多邊形內(nèi)切圓的直徑變化量比較大(即單節(jié)勵(lì)磁器上的磁極 與檢測(cè)電路到纜索表面的距離太大，不利于檢測(cè)微弱的漏磁信號(hào))，不能滿足實(shí)際纜索 的規(guī)格。拿武漢軍山長(zhǎng)江公路大橋來(lái)說(shuō)，其纜索直徑在95mm到145mm之間，以5mm 為間隔。所以本發(fā)明設(shè)計(jì)的單節(jié)勵(lì)磁器的邊長(zhǎng)可以調(diào)節(jié)，通過(guò)改變調(diào)節(jié)螺栓在調(diào)節(jié)槽中 的位置即可實(shí)現(xiàn)單節(jié)勵(lì)磁器邊長(zhǎng)的變化。例如6節(jié)邊長(zhǎng)為66.4mm的單節(jié)勵(lì)磁器構(gòu)成 的正六邊形可對(duì)直徑90mm的纜索進(jìn)行勵(lì)磁檢測(cè)；6節(jié)邊長(zhǎng)為72.17mm的單節(jié)勵(lì)磁器構(gòu) 成的正六邊形可對(duì)直徑100mm的纜索進(jìn)行勵(lì)磁檢測(cè)。當(dāng)勵(lì)磁模塊組成正多邊形對(duì)纜索進(jìn)行勵(lì)磁時(shí)，整個(gè)模塊分為兩半，每半均有一節(jié)勵(lì) 磁器通過(guò)牽引支架固定在纜索爬升機(jī)器人或者其他牽引機(jī)構(gòu)上。在所述的單節(jié)勵(lì)磁器上，兩端各用磁鐵罩固定一枚永磁鐵作為磁極，兩個(gè)永磁極之 間的檢測(cè)電路上則是霍爾傳感器及其外圍電路。所述的磁鐵罩和連接件之間通過(guò)螺栓連接，連接件上開(kāi)了一段調(diào)節(jié)槽，可調(diào)節(jié)與磁 鐵罩的相對(duì)位置，即改變每節(jié)勵(lì)磁器的邊長(zhǎng)。對(duì)于那些形狀復(fù)雜的被測(cè)件，如工字鋼、角鋼等。本發(fā)明也可以有效地對(duì)其進(jìn)行勵(lì) 磁檢測(cè)。例如，兩節(jié)單節(jié)勵(lì)磁器成90度角時(shí)就可以對(duì)角鋼進(jìn)行勵(lì)磁檢測(cè)。勵(lì)磁器之間通過(guò)連接件上的孔用連接螺栓連接，既可以接入不同數(shù)量的單節(jié)勵(lì)磁 器，也可以通過(guò)連接螺栓靈活地改變勵(lì)磁器間的角度。而勵(lì)磁及檢測(cè)裝置將由纜索爬升機(jī)器人攜帶至高空，故通常用的直流電磁鐵勵(lì)磁在體積、重量、外接電源、檢測(cè)方便性上具有劣勢(shì)。而釆用永磁鐵作為磁極，方便、可靠， 且無(wú)需外加電源，在各方面都比直流電磁鐵有明顯優(yōu)勢(shì)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明模塊化勵(lì)磁檢測(cè)裝置具有如下優(yōu)點(diǎn)1、 該模塊化勵(lì)磁檢測(cè)裝置可以環(huán)抱大直徑纜索對(duì)其勵(lì)磁，可以達(dá)到對(duì)纜索均勻磁 化，磁化效果好，有利于漏磁信號(hào)的產(chǎn)生。2、 被檢測(cè)的主要對(duì)象是大跨斜拉橋的纜索，其纜索直徑有很多規(guī)格。拿武漢軍山 長(zhǎng)江公路大橋來(lái)說(shuō)，其纜索直徑在95mm到145mm之間，以5mm為間隔。通過(guò)接入不 同數(shù)量的單節(jié)勵(lì)磁器、改變每節(jié)勵(lì)磁器的邊長(zhǎng)、調(diào)節(jié)勵(lì)磁器間的角度，可以適應(yīng)不同直 徑的纜索。3、 該模塊化勵(lì)磁檢測(cè)裝置可以通過(guò)自身的調(diào)節(jié)，保證勵(lì)磁和檢測(cè)電路到纜索圓周 面的距離在5mm左右，這樣有利于探測(cè)到微弱的漏磁信號(hào)，便于之后對(duì)纜索損壞信號(hào) 的后期處理。4、 由于該模塊結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢(shì)，可以通過(guò)單節(jié)勵(lì)磁器間的連接螺栓靈活地改變角度， 可以通過(guò)連接件上的孔接入不同數(shù)目的單節(jié)勵(lì)磁器，故可以靈活地改變形狀來(lái)適應(yīng)一些 復(fù)雜形狀的被測(cè)件的檢測(cè)，如工字鋼、角鋼等。5、 采用永久磁鐵勵(lì)磁方式無(wú)需外接電源，在體積、重量、使用方便性及檢測(cè)成本上， 都要比直流有源勵(lì)磁方法有明顯的優(yōu)勢(shì)。


圖1是勵(lì)磁模塊環(huán)抱纜索的示意圖； 圖2是本發(fā)明的單節(jié)勵(lì)磁器示意圖；圖3是兩節(jié)單節(jié)勵(lì)磁器成90度角，對(duì)角鋼進(jìn)行勵(lì)磁檢測(cè)示意圖。
具體實(shí)施方式
一種模塊化勵(lì)磁檢測(cè)裝置，至少包括2節(jié)單節(jié)勵(lì)磁器12且至少在其中一個(gè)單節(jié)勵(lì) 磁器12上設(shè)有牽引支架11，在單節(jié)勵(lì)磁器12上設(shè)有用于相鄰單節(jié)勵(lì)磁器12轉(zhuǎn)動(dòng)連接 的連接件25。上述單節(jié)勵(lì)磁器的數(shù)量可根據(jù)被測(cè)對(duì)象的形狀和大小來(lái)確定，單節(jié)勵(lì)磁器 的數(shù)量可在2 10節(jié)范圍內(nèi)，具體可選擇2、 6、 10、 3或7節(jié)。本實(shí)施例在所述的連接件25上設(shè)有孔26，在孔26中設(shè)有連接螺栓14，在連接件 25上設(shè)有調(diào)節(jié)槽27，在調(diào)節(jié)槽27內(nèi)設(shè)有調(diào)節(jié)螺栓23，并且連接件25通過(guò)調(diào)節(jié)螺栓23 固定在第一磁鐵罩24或第二磁鐵罩29上。本實(shí)施例所述的單節(jié)勵(lì)磁器包括磁橋21，在磁橋21的兩端分別設(shè)有第一磁鐵罩24和第二磁鐵罩29，在第一磁鐵罩24內(nèi)設(shè)有第一永磁鐵22，在第二磁鐵罩29內(nèi)設(shè)有第 二永磁鐵30，在第一磁鐵罩24和第二磁鐵罩29之間設(shè)有檢測(cè)電路28，在第一磁鐵罩 24上設(shè)有第一窗口31，在第二磁鐵罩29上設(shè)有第二窗口 32。 下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)說(shuō)明如圖1所示勵(lì)磁模塊環(huán)抱纜索的示意圖，當(dāng)磁化并檢測(cè)纜索13時(shí)，模塊化勵(lì)磁器 分為兩半，每半分別有一節(jié)勵(lì)磁器12通過(guò)牽引支架11與纜索爬升機(jī)器人或其他牽引機(jī) 構(gòu)相連，通過(guò)螺栓14可以接入不同數(shù)量的單節(jié)勵(lì)磁器12。接入單節(jié)勵(lì)磁器12的具體數(shù) 目、每節(jié)勵(lì)磁器12的寬度以及單節(jié)勵(lì)磁器12間的角度視纜索的直徑而定。如圖2所示單節(jié)勵(lì)磁器示意圖，第一永磁鐵22和第二永磁鐵30分別由第一磁鐵罩 24和第二磁鐵罩29固定在磁橋21的兩端，磁橋21的中間是檢測(cè)電路28，第一磁鐵罩 24與連接件25之間通過(guò)螺栓23連接，改變調(diào)節(jié)螺栓23在調(diào)節(jié)槽27中的位置即可實(shí)現(xiàn) 連接件25的縮進(jìn)與伸出，即改變了單節(jié)勵(lì)磁器12的寬度。如圖3所示勵(lì)磁器檢測(cè)角鋼示意圖，當(dāng)磁化并檢測(cè)角鋼16時(shí)，兩節(jié)單節(jié)勵(lì)磁器12 通過(guò)連接螺栓14連接并調(diào)節(jié)成卯度?？蓪?shí)現(xiàn)對(duì)角鋼的充分勵(lì)磁并有效地檢測(cè)其漏磁信 號(hào)。
權(quán)利要求
1、一種模塊化勵(lì)磁檢測(cè)裝置，其特征在于，至少包括2節(jié)單節(jié)勵(lì)磁器(12)且至少在其中一個(gè)單節(jié)勵(lì)磁器(12)上設(shè)有牽引支架(11)，在單節(jié)勵(lì)磁器(12)上設(shè)有用于相鄰單節(jié)勵(lì)磁器(12)轉(zhuǎn)動(dòng)連接的連接件(25)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊式勵(lì)磁檢測(cè)裝置，其特征在于，在所述的連接件(25) 上設(shè)有孔(26)，在孔(26)中設(shè)有連接螺栓(14)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的模塊化勵(lì)磁檢測(cè)裝置，其特征在于，單節(jié)勵(lì)磁器包 括磁橋(21)，在磁橋(21)的兩端分別設(shè)有第一磁鐵罩(24)和第二磁鐵罩(29)，在 第一磁鐵罩(24)內(nèi)設(shè)有第一永磁鐵(22)，在第二磁鐵罩(29)內(nèi)設(shè)有第二永磁鐵(30)， 在第一磁鐵罩(24)和第二磁鐵罩(29)之間設(shè)有檢測(cè)電路(28)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的模塊化勵(lì)磁檢測(cè)裝置，其特征在于，在第一磁鐵罩(24) 上設(shè)有第一窗口 (31)，在第二磁鐵罩(29)上設(shè)有第二窗口 (32)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的模塊化勵(lì)磁檢測(cè)裝置，其特征在于，在連接件(25)上 設(shè)有調(diào)節(jié)槽(27)，在調(diào)節(jié)槽(27)內(nèi)設(shè)有調(diào)節(jié)螺栓(23)，并且連接件(25)通過(guò)調(diào)節(jié) 螺栓(23)固定在第一磁鐵罩(24)或第二磁鐵罩(29)上。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種模塊化勵(lì)磁檢測(cè)裝置，至少包括2節(jié)單節(jié)勵(lì)磁器且至少在其中一個(gè)單節(jié)勵(lì)磁器上設(shè)有牽引支架，在單節(jié)勵(lì)磁器上設(shè)有用于相鄰單節(jié)勵(lì)磁器轉(zhuǎn)動(dòng)連接的連接件。在所述的連接件上設(shè)有孔，在孔中設(shè)有連接螺栓，在連接件上設(shè)有調(diào)節(jié)槽，在調(diào)節(jié)槽內(nèi)設(shè)有調(diào)節(jié)螺栓，并且連接件通過(guò)調(diào)節(jié)螺栓固定在第一磁鐵罩或第二磁鐵罩上。通過(guò)改變所接入勵(lì)磁器的數(shù)目、每節(jié)勵(lì)磁器的寬度以及勵(lì)磁器間的角度，可以對(duì)不同直徑的纜索進(jìn)行磁化和檢測(cè)；靈活可變的模塊化勵(lì)磁器還可以對(duì)其他一些復(fù)雜形狀的被測(cè)件，如工字鋼，角鋼等進(jìn)行勵(lì)磁及檢測(cè)；利用永磁鐵勵(lì)磁，霍爾檢測(cè)的辦法可以方便有效的檢測(cè)被測(cè)件的漏磁信號(hào)。
文檔編號(hào)G01N27/83GK101329304SQ200810022838
公開(kāi)日2008年12月24日 申請(qǐng)日期2008年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月24日
發(fā)明者徐豐羽, 王興松, 奇 謝 申請(qǐng)人:東南大學(xué)