鋼絲繩無損探傷儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種鋼絲繩無損探傷儀，解決了現(xiàn)有技術中無法對鋼絲繩內(nèi)部斷絲和磨損進行定量檢測的問題，鋼絲繩無損探傷儀包括鋼絲繩行走定位機構、漏磁通檢測器、光檢測器、光電編碼器、嵌入式信號處理系統(tǒng)，所述鋼絲繩行走定位機構設有鋼絲繩通道，所述漏磁通檢測器、所述光檢測器、所述光電編碼器固定于所述鋼絲繩通道內(nèi)壁的表面上，所述嵌入式信號處理系統(tǒng)固定于所述鋼絲繩行走定位機構上，所述漏磁通檢測器、所述光檢測器、所述光電編碼器連接所述嵌入式信號處理系統(tǒng)，采用漏磁通法技術和光學測定法技術相結合技術，對鋼絲繩斷絲、點蝕、磨損等缺陷進行信號特征提取和定量分析，實現(xiàn)對鋼絲繩在線高速、高精度檢測。
【專利說明】鋼絲繩無損探傷儀
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及鋼絲繩探傷設備領域，特別是指鋼絲繩無損探傷儀。
【背景技術】
[0002]鋼絲繩是工程中主要的承載構件，廣泛應用于煤炭、冶金、交通、運輸、建筑、旅游等國民經(jīng)濟各主要行業(yè)和部門，其安全使用問題備受關注。長期以來人們對鋼絲繩采用人工目測和定期更換的方法來避免事故的發(fā)生，但是人工目測法可靠性差且效率低，定期更換則造成巨大浪費。電磁檢測是在二十世紀初開始應用，目前應用鋼絲繩電磁無損檢測可以對鋼絲繩的金屬截面積損失進行漏磁檢測，能夠檢測出內(nèi)部斷絲和磨損，銹蝕程度以及鋼絲繩變形等影響鋼絲繩使用壽命的這些損傷。但目前電磁檢測技術難以對鋼絲繩內(nèi)部斷絲和磨損實現(xiàn)定量檢測，檢測精度低，當斷絲和點蝕同時存在時，不能進行區(qū)分。另外，目前鋼絲繩電磁無損檢測儀器與上位機的通訊是有線連接，在環(huán)境比較惡劣的情況下難以實現(xiàn)信號的傳輸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提出鋼絲繩無損探傷儀，解決了現(xiàn)有技術中無法對鋼絲繩內(nèi)部斷絲和磨損進行定量檢測的問題。
[0004]本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的:鋼絲繩無損探傷儀包括鋼絲繩行走定位機構、漏磁通檢測器、光檢測器、光電編碼器、固定于所述鋼絲繩行走定位機構上的嵌入式信號處理系統(tǒng)，其特征在于:所述鋼絲繩行走定位機構內(nèi)設有鋼絲繩通道，所述漏磁通檢測器、所述光檢測器、所述光電編碼器固定于所述鋼絲繩通道內(nèi)壁的表面上，所述漏磁通檢測器、所述光檢測器、所述光電編碼器連接所述嵌入式信號處理系統(tǒng)。
[0005]作為優(yōu)選的技術方案，所述漏磁通檢測器包括霍爾元件傳感器和環(huán)狀的永磁體；所述霍爾元件傳感器鑲嵌于所述環(huán)狀永磁體的內(nèi)圈上。
[0006]作為優(yōu)選的技術方案，所述光檢測器包括光源、透鏡和CCD傳感器；所述光源和所述透鏡位于所述鋼絲繩通道的一側，所述光源位于所述透鏡的焦點上:所述C⑶傳感器位于所述鋼絲繩通道的另一側。
[0007]作為優(yōu)選的技術方案，所述嵌入式信號處理系統(tǒng)為ARM7嵌入式系統(tǒng)。
[0008]作為優(yōu)選的技術方案，還包括與所述嵌入式信號處理系統(tǒng)相連接的液晶顯示器；所述液晶顯示器固定在所述鋼絲繩行走定位機構上。
[0009]作為優(yōu)選的技術方案，還包括與所述嵌入式信號處理系統(tǒng)相連接的聲光報警器。
[0010]作為優(yōu)選的技術方案，還包括與所述嵌入式信號處理系統(tǒng)相連接的無線網(wǎng)卡。
[0011]本發(fā)明同【背景技術】相比所產(chǎn)生的有益效果:
[0012]采用漏磁通法技術和光學測定法技術相結合技術，利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡等人工智能技術對鋼絲繩斷絲、點蝕、磨損等缺陷進行信號特征提取和定量分析，實現(xiàn)對鋼絲繩在線高速、高精度檢測。采用光學測定法技術，解決傳統(tǒng)電磁法不能同時分辨斷絲和點蝕缺陷問題；采用光學測定法技術利用CCD成像原理精確測量鋼絲繩外徑尺寸，實現(xiàn)鋼絲繩磨損情況進行精確定量分析，解決傳統(tǒng)電磁方法不能對鋼絲繩磨損情況實現(xiàn)定量分析問題；本系統(tǒng)同時通過無線網(wǎng)卡以無線方式與上位機進行數(shù)據(jù)傳輸，解決傳統(tǒng)有線傳輸在惡劣環(huán)境下不能使用的問題，在上位機也可實現(xiàn)在線實時檢測。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0014]圖1為本發(fā)明鋼絲繩無損探傷儀平面結構示意圖。
[0015]圖中:1_霍爾元件傳感器；2_光電編碼器；3_永磁體；4_液晶顯示器；5_無線網(wǎng)卡；6_嵌入式信號處理系統(tǒng)；7_聲光報警器；8_(XD傳感器；9_鋼絲繩；10_透鏡；11-光源。
【具體實施方式】
[0016]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0017]如圖1所示，鋼絲繩無損探傷儀包括鋼絲繩行走定位機構、漏磁通檢測器、光檢測器、光電編碼器2、固定于鋼絲繩行走定位機構上的嵌入式信號處理系統(tǒng)6。鋼絲繩行走定位機構為機械結構體，主要功能是固定和沿繩滑動被檢測的鋼絲繩，鋼絲繩行走定位機構內(nèi)設有鋼絲繩通道，鋼絲繩通道呈管狀，鋼絲繩通道直徑大于被檢測鋼絲繩9直徑，以確保鋼絲繩9通過時不接觸通道管壁及固定于管壁的其他部件。檢測時，被檢測鋼絲繩9需按一定速度穿過鋼絲通道，相對速度范圍為0.0?6.0m/s ;速度控制在0.3?1.5m/s時，檢測效果最佳。漏磁通檢測器、光檢測器、光電編碼器2固定于鋼絲繩通道內(nèi)壁的表面上，鋼絲繩9經(jīng)過鋼絲繩通道時，被漏磁通檢測器和光檢測器掃描，光電編碼器2則會實時記錄通過鋼絲通道的鋼絲繩長度。嵌入式信號處理系統(tǒng)6固定于鋼絲繩行走定位機構上，在實際應用時，嵌入式信號處理系統(tǒng)6固定在鋼絲通道外壁的表面上，漏磁通檢測器、光檢測器、光電編碼器2的輸出信號均輸入嵌入式信號處理系統(tǒng)6。嵌入式信號處理系統(tǒng)6用于對漏磁通檢測器和光檢測器掃描獲取的信號進行實時處理，嵌入式信號處理系統(tǒng)6首先將漏磁通檢測器和光檢測器的模擬信號通過AD轉換變成數(shù)字信號，然后經(jīng)嵌入式處理器利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡等人工智能技術對鋼絲繩9斷絲、點蝕、磨損等缺陷進行信號特征提取和定量分析，獲取鋼絲繩的外觀、缺陷波形、缺陷類型和數(shù)量等特征數(shù)據(jù)，利用光電編碼器2的輸出信號，嵌入式信號處理系統(tǒng)6可對包括缺陷在內(nèi)的特征數(shù)據(jù)在鋼絲繩9上進行定位。
[0018]鋼絲繩無損探傷儀還包括與嵌入式信號處理系統(tǒng)6相連接的液晶顯示器4，液晶顯示器4固定在鋼絲繩行走定位機構上；鋼絲繩無損探傷儀還包括與嵌入式信號處理系統(tǒng)6相連接的聲光報警器7 ;鋼絲繩無損探傷儀還包括與嵌入式信號處理系統(tǒng)6相連接的無線網(wǎng)卡5，嵌入式信號處理系統(tǒng)6處理得到的特征數(shù)據(jù)可通過液晶顯示器4進行顯示，發(fā)現(xiàn)缺陷或出現(xiàn)故障時，聲光報警器7進行報警。鋼絲繩無損探傷儀還可通過無線網(wǎng)卡5將探測數(shù)據(jù)發(fā)送到其他計算機系統(tǒng)，漏磁通檢測器包括霍爾元件傳感器I和環(huán)狀的永磁體3，霍爾元件傳感器I鑲嵌于環(huán)狀永磁體3的內(nèi)圈上。檢測時，被檢測鋼絲繩9需從中心位置穿過漏磁通檢測器。漏磁通檢測器與的鋼絲繩9間隙范圍為2?20mm。當鋼絲繩9和漏磁通檢測器產(chǎn)生相對運動時，永磁體3就完成對鋼絲繩9的軸向磁化，由霍爾元件傳感器I將鋼絲繩9上的漏磁場變化狀況轉變?yōu)殡妷盒盘杺鬏斀o嵌入式信號處理系統(tǒng)6。光檢測器包括光源11、透鏡10和CXD傳感器8，光源11和透鏡10位于鋼絲繩通道的一側，光源11位于所述透鏡10的焦點上；(XD傳感器8位于所述鋼絲繩通道的另一側。檢測時，光源11發(fā)出的光經(jīng)過透鏡10變成一束光柱照射在CXD傳感器8上；被檢測鋼絲繩9穿過該光束，并在在CCD傳感器8留下投影，CCD傳感器8采集鋼絲繩投影信息，將管信號轉變成電壓信號傳輸給嵌入式信號處理系統(tǒng)6。嵌入式信號處理系統(tǒng)為低功耗的ARM7嵌入式系統(tǒng)，支持廣泛包括Windows CE、Linux、Palm OS等多種操作系統(tǒng)。
[0019]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.鋼絲繩無損探傷儀，包括鋼絲繩行走定位機構、漏磁通檢測器、光檢測器、光電編碼器、固定于所述鋼絲繩行走定位機構上的嵌入式信號處理系統(tǒng)，其特征在于: 所述鋼絲繩行走定位機構內(nèi)設有鋼絲繩通道； 所述漏磁通檢測器、所述光檢測器、所述光電編碼器固定于所述鋼絲繩通道內(nèi)壁的表面上； 所述漏磁通檢測器、所述光檢測器、所述光電編碼器連接所述嵌入式信號處理系統(tǒng)。
2.如權利要求1所述的鋼絲繩無損探傷儀，其特征在于: 所述漏磁通檢測器包括霍爾元件傳感器和環(huán)狀的永磁體； 所述霍爾元件傳感器鑲嵌于所述環(huán)狀永磁體的內(nèi)圈上。
3.如權利要求1所述的鋼絲繩無損探傷儀，其特征在于: 所述光檢測器包括光源、透鏡和CCD傳感器； 所述光源和所述透鏡位于所述鋼絲繩通道的一側，所述光源位于所述透鏡的焦點上: 所述CXD傳感器位于所述鋼絲繩通道的另一側。
4.如權利要求1所述的鋼絲繩無損探傷儀，其特征在于: 所述嵌入式信號處理系統(tǒng)為ARM7嵌入式系統(tǒng)。
5.如權利要求1所述的鋼絲繩無損探傷儀，其特征在于: 還包括與所述嵌入式信號處理系統(tǒng)相連接的液晶顯示器； 所述液晶顯示器固定在所述鋼絲繩行走定位機構上。
6.如權利要求1所述的鋼絲繩無損探傷儀，其特征在于: 還包括與所述嵌入式信號處理系統(tǒng)相連接的聲光報警器。
7.如權利要求1所述的鋼絲繩無損探傷儀，其特征在于: 還包括與所述嵌入式信號處理系統(tǒng)相連接的無線網(wǎng)卡。
【文檔編號】G01N27/82GK103994998SQ201310054810
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2013年2月20日 優(yōu)先權日:2013年2月20日
【發(fā)明者】楊先明, 劉劍, 史新華 申請人:煙臺久新精密機械設備有限公司