什么传感器可以监测钢丝绳是否断
钢丝绳无损检测仪的“大脑”
谈到磁检测法，就必然要先了解为何磁检测方法可以成功应用在实践中，磁检测法的理论依据是：利用钢丝绳是磁导体这一特性，当励磁装置将钢丝绳磁化到饱和状态后，无论是其表面或内部存在损伤，都将引起磁路系统中磁场分布的变化。利用有效手段检测由此而引起的磁场分布的变化情况，即可反映出钢丝绳损伤信息的检测信号。
一、 钢丝绳损伤的分类是什么?
首先我们先了解下钢丝绳的损伤分类，原因在于电磁检测仪的是按照可以检测到的缺陷类型来分类的。
1）局部损伤（LF local flaw）:钢丝绳中的不连续，诸如内外部断丝、钢丝的蚀坑、较深的钢丝磨损或钢丝绳局部形状异常等。
2）金属横截面积的损失（LMA loss of metallic cross-sectional area）:使钢丝绳横截面上金属截面积总和减小的损伤，主要包括磨损、锈蚀、钢丝绳绳径缩细等，相对于LF缺陷，这类缺陷沿钢丝绳轴向方向上的变化一般较缓慢。它是钢丝绳特定区域中材料（质量）缺损的相对度量，通过比较检测点与钢丝绳上象征最大金属横截面积的基准点来测定的。
二、钢丝绳无损检测仪的分类有哪些？
1、交流电磁类
其工作原理类同于变压器原理，初级和次级线圈环绕在钢丝绳上，钢丝绳犹如变压器的铁芯（图1）。初级（激励）线圈的电源为10~30Hz的低频交流电，次级（检测）线圈测定钢丝绳的磁特性。钢丝绳磁特性的任何关键变化都会引起次级线圈的电压变化（幅度和相位）反映出来。
要点:电磁类仪器通常是在较低磁场强度的条件下工作，因此在开始检测前，有必要将钢丝绳彻底退磁。
检测缺陷类型：金属截面积变化LMA缺陷
图1 电磁类仪器传感器示意图
2、直流和永磁（磁通）类仪器
直流和永磁类提供恒定磁通，通过传感器头（磁回路）磁化一段钢丝绳（见图2 ），钢丝绳中的轴向总磁通，能通过感应线圈来测定。
图2 感应线圈测量金属横截面积损失的永磁类设备传感器头示意图
3、漏磁类仪器
直流或永磁类仪器提供恒定磁通，通过传感器头（磁回路）来磁化一段钢丝绳，钢丝绳中的不连续（如断丝）所引起的漏磁，用不同传感器如霍尔元件传感器来检测。
此类仪器用于测定LF缺陷。
图3 断丝导致漏磁的示意图
4、 剩磁类仪器
直流或永磁类磁化装置对钢丝绳磁化后，在确保外加磁场已移除或无外加磁场影响的情况下，利用磁性钢丝绳的剩磁特性，采用能有效测定剩余磁场变化的适当检测装置，来测定钢丝绳内剩磁场的变化。
此类仪器能用于测定金属横截面积的变化和局部损伤的存在。
该方法是新开发的一种钢丝绳检测技术，有待进一步的跟踪研究和应用验证。
图4 剩磁类仪器测量金属横截面积损伤的示意图
一台设备可同时具有磁通和漏磁两种检测原理。
三、两种不同的传感器：感应线圈和霍尔元件
1、感应线圈
谈到感应线圈，大家都不会陌生变压器，当线圈与钢丝绳间产生相对运动时，线圈切割漏磁场产生感应电动势Uc。
图5 感应电动势公式
式中：n-线圈匝数；
Φ-通过线圈的磁通量；
V-钢丝绳相对于感应线圈的运动速度；
dΦ /ds-钢丝绳内部磁通量相对于钢丝绳位移的变化率；
当线圈匝数n与运动速度一定时，感应电动势Uc能反映出钢丝绳中磁通量沿钢丝绳轴向的变化，即钢丝绳有效金属截面积沿轴向的变化。
随着钢丝绳相对于感应线圈和励磁器相对的运动，钢丝绳将被励磁器逐渐磁化至饱和状态，若存在损伤，其内部磁通量（与钢丝绳的有效金属截面积成正比）必然减少，于是就会使得感应线圈产生电压输出。对输出电压进行测量就可以检测出金属截面积的变化。
感应线圈的最大缺点是传感器的输出和检测速度有关，检测速度的不均匀时传感器输出信号产生畸变，极低速时无输出。同时，速度不均匀会造成检测信号在时间轴上的压缩和拉伸，不利于后续信号的处理。
图6 全磁通检测法原理
2、霍尔元件传感器
霍尔元件的原理：在垂直于磁场的导体里通过一定电流，则在垂直于电流和磁场方向上有一个磁场，并在两端有电动势输出成为霍尔效应。
霍尔元件的霍尔电压为：
式中 Kc-霍尔元件的灵敏度系数
Ic-输入的控制电流
B-磁场的磁感应强度
φ-磁感应强度B的方向与元件法向矢量之间的夹角
对于确定的霍尔元件，Kc为常数。在元件安装位置确定，φ值则不变，则式中的VH与B成正比，这就是霍尔元件重要的定向响应特性。应用这一原理，只要检测出霍尔元件两端的输出电压VH便可获得断丝损伤信号。
霍尔元件的最大优点是输出信号不受速度的影响，且体积小，对小间隙空间的磁场测量有很大的优越性。
现行与即将实施的以“钢丝绳”的关键词的标准有：标准编号 标准名称
AQ 2026-2010 金属非金属矿山提升钢丝绳检验规范
CB/T 33-1999 索具套环
CB/T 3479-1992 游艇—不锈钢丝绳用索具螺旋扣—叉头、连接销和套环的基本尺寸
DL/T 1079-2007 输电线路张力架线用防扭钢丝绳
GB/T 12347-2008 钢丝绳弯曲疲劳试验方法
GB/T 12753-2008 输送带用钢丝绳
GB/T 12756-1991 胶管用钢丝绳
GB/T 14451-2008 操纵用钢丝绳
GB/T 15030-2009 剑麻钢丝绳芯
GB/T 16271-2009 钢丝绳吊索 插编索扣
GB/T 16762-2009 一般用途钢丝绳吊索特性和技术条件
GB/T 17044-1997 钢丝绳芯输送带覆盖层与带芯层粘合强度试验方法
GB/T 18365-2001 斜拉桥热挤聚乙烯高强钢丝拉索技术条件
GB/T 20067-2006 粗直径钢丝绳
GB/T 20118-2006 一般用途钢丝绳
GB/T 20119-2006 平衡用扁钢丝绳
GB/T 2104-2008 钢丝绳包装、标志及质量证明书的一般规定
GB 21352-2008 矿井用钢丝绳芯阻燃输送带
GB/T 21837-2008 铁磁性钢丝绳电磁检测方法
GB/T 21965-2008 钢丝绳 验收及缺陷术语
GB/T 24191-2009 钢丝绳 实际弹性模量测定方法
GB/T 24811.1-2009 起重机和起重机械 钢丝绳选择 第1部分：总则
GB/T 24811.2-2009 起重机和起重机械 钢丝绳选择 第2部分：流动式起重机 利用系数
GB/T 25833-2010 公路护栏用镀锌钢丝绳
GB 26722-2011 索道用钢丝绳
GB/T 26832-2011 无损检测仪器 钢丝绳电磁检测仪技术条件
GB/T 5224-2003 预应力混凝土用钢绞线
GB/T 5753-2008 钢丝绳芯输送带 总厚度和覆盖层厚度的测定方法
GB/T 5754.2-2005 钢丝绳芯输送带 纵向拉伸试验 第2部分：拉伸强度的测定
GB/T 5755-2000 钢丝绳芯输送带钢丝绳粘合强度的测定
GB/T 5972-2009 起重机 钢丝绳 保养、维护、安装、检验和报废
GB/T 5973-2006 钢丝绳用楔形接头
GB/T 5974.1-2006 钢丝绳用普通套环
GB/T 5974.2-2006 钢丝绳用重型套环
GB/T 5975-2006 钢丝绳用压板
GB/T 5976-2006 钢丝绳夹
GB/T 6946-2008 钢丝绳铝合金压制接头
GB/T 8358-2006 钢丝绳破断拉伸试验方法
GB/T 8706-2006 钢丝绳 术语、标记和分类
GB 8903-2005 电梯用钢丝绳
GB 8918-2006 重要用途钢丝绳
GB/T 9075-2008 索道用钢丝绳检验和报废规范
GB/T 9770-2001 普通用途钢丝绳芯输送带
GB/T 9944-2002 不锈钢丝绳
HG 2014-2005 钢丝绳牵引阻燃输送带
HG 2539-1993 钢丝绳芯难燃输送带
HG/T 3646-1999 普通用途防撕裂钢丝绳芯输送带
HG/T 3973-2007 一般用途钢丝绳芯阻燃输送带
HG/T 4224-2011 钢丝绳芯管状输送带
JB/T 9008.1-2004 钢丝绳电动葫芦 第1部分：型式与基本参数、技术条件
JB/T 9008.2-2004 钢丝绳电动葫芦 第2部分：试验方法
JG/T 5091-1997 钢丝绳柱形压制接头
LD 87.7-1996 矿山提升系统安全技术检验规程 第七部分:钢丝绳和连接装置的检验
LY 1132-1993 林用架空索道 钢丝绳的选择、检验与报废
MT 214.1-1990 提升容器钢丝绳悬挂装置 楔形绳环
MT 214.2-1990 提升容器钢丝绳悬挂装置 螺旋液压调绳器
MT 214.3-1990 提升容器钢丝绳悬挂装置 圆尾绳悬挂装置
MT 214.4-1990 提升容器钢丝绳悬挂装置 扁尾绳悬挂装置
MT 214.5-1990 提升容器钢丝绳悬挂装置技术条件
MT 237.1-1991 多绳提升容器B型钢丝绳悬挂装置 楔形绳卡
MT 237.2-1991 多绳提升容器B型钢丝绳悬挂装置 垫块式首绳悬挂装置
MT 237.3-1991 多绳提升容器 B型钢丝绳悬挂装置 圆尾绳悬挂装置
MT 237.4-1991 多绳提升容器B型钢丝绳悬挂装置 扁尾绳悬挂装置
MT 237.5-1991 多绳提升容器B型钢丝绳悬挂装置 技术条件
MT 449-1995 煤矿用钢丝绳牵引输送带阻燃抗静电性试验方法和判定规则
MT 450-1995 煤矿用钢丝绳芯输送带阻燃抗静电性试验方法和判定规则
MT/T 590-1996 煤矿井下钢丝绳牵引卡轨车技术条件
MT 668-2007 煤矿用钢丝绳芯阻燃输送带
MT 668-2008 煤矿用钢丝绳芯阻燃输送带
MT 669-1997 煤矿用阻燃钢丝绳牵引输送带技术条件
MT 716-2005 煤矿重要用途钢丝绳验收技术条件
MT 717-1997 煤矿重要用途在用钢丝绳性能测定方法及判定规则
MT/T 886-2000 煤矿井下钢丝绳牵引单轨吊车
MT/T 970-2005 钢丝绳(缆)在线无损定量检测方法和判定规则
NY/T 1523-2007 钢丝绳芯用剑麻纱
QC/T 228.2-1997 摩托车和轻便摩托车操纵拉索 钢丝绳
SC/T 5017-1997 丙纶裂膜夹钢丝绳
SH 0387-1992 钢丝绳表面脂
SH 0388-1992 钢丝绳麻芯脂
SJ 20593-1996 全金属钢丝绳隔振器通用规范
SN/T 0611-1996 出口钢丝绳检验规程
SY/T 5170-2008 石油天然气工业用钢丝绳
SY/T 5680-2008 钢丝绳千牛·米仪技术条件
SY/T 6666-2006 石油天然气工业用钢丝绳的选用和维护的推荐作法
YB/T 4182-2008 钢丝绳含油率测定方法
YB/T 4251-2011 电梯门机用钢丝绳
YB/T 5196-2005 飞机操纵用钢丝绳
YB/T 5197-2005 航空用钢丝绳
YB/T 5198-2004 电梯钢丝绳用钢丝
YB/T 5295-2010 密封钢丝绳
YB/T 5359-2010 压实股钢丝绳
产品概述
在国家质检总局颁布的《电梯监督检验规程》中规定，“曳引绳张力与平均值偏差均不大于5%”，具体检测方法为“将轿厢停在行程的适宜位置处，用张力检查装置测量每根钢丝绳的张力，计算张力偏差值”。而目前通用做法是采用弹簧秤径向拉动同样距离后看其受力情况来判断曳引绳张力的均匀度，显然该方法精度较差，人为因素影响较大。
本仪器以国家标准所规定的测试方法为基础，采用“传感器+数据采集盒+计算机”的模块化结构设计，其中最关键的是钢丝绳张紧力传感器的设计，其基本原理为通过径向力的测量来推导出纵向力的大小。数据采集盒中的嵌入式计算机系统采用人工智能、模糊处理等技术对由传感器传来的信息进行分析处理，通过特定的数学模型计算出曳引绳张力的均匀度情况，同时还可将数据传送给计算机做进一步的分析处理，并可进行数据库管理和打印。与传统方法（弹簧秤拉等）相比，具有自动在线检测，人为因素少，准确度高，支持张紧力在线调整，直接给出是否合格的判断等优点。
主要功能
a) 可测φ8～φ15直径钢丝绳的相对静态张力。
b) 支持每根钢丝绳多点测试，大大提高测试精度；
c）直接给出每根钢丝绳张紧力的偏差比例，可进行张紧力在线调整，并自动判断曳引绳张力均匀度是否合格；
d）可通过USB接口将测试数据传送给计算机，在计算机上做进一步的分析处理及出具检测报告并打印，同时可对测试数据进行数据库管理。
测量指标
测量张力范围：0.00～4900N
张力测量线性度误差：≤±2%F•S
张力测量重复性误差：≤±1%F•S
联系资料：
北京新宇胜利仪器有限责任公司
地址：中国.北京市朝阳区安立路56号九台2000二号楼1402＃
电话：010-84802838、84804326、84804328-806
传真：010-84803967
邮编：100012
http://www.bjvictor.com
传感器(英文名称:transducer/sensor)是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器的存在和发展，让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官，让物体慢慢变得活了起来。通常根据其基本感知功能分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。
图片更直观一点，拉绳位移传感器又称拉线位移传感器，大多数使用的钢丝绳，测量距离的作用。常规的测量行程是30米内的，超出这个长度则需要定制。输出信号有脉冲的，模拟信号电流电压电阻等。
1、数据采集装置及其它附属设施便于一次安装于工况现场各适当位置。
2、实现宽距探测和高速探测。
3、通过定量无损探测和远程网络通信，实现了在线监测技术与日常设备管理的有机结合。
4、24小时不间断运行和远程监测、实时预警，实现对钢丝绳内外部断丝、磨损、锈蚀、疲劳等各种隐蔽性损伤的在线实时监测。并能现场给出探测数据及各种损伤明确的数量值，并能做出安全状况评价及现场打印报告。
5、使用软件能独立运行，并实现其它控制操作系统的并入和兼容。
6、具有机械抗振和抗电磁干扰功能。
7、实现损伤情况现场声光报警功能。
8、具有防水、防尘、耐油、防潮功能。
9、提供软件维护和升级持续服务。
TST钢丝绳探伤(工程)系统参数
电磁感应灵敏度：U/H≥1.0V/mT
电磁感应信噪比：S/N＞85dB
探伤定量不确定度：≤±1.2%
信号有效提取距离：0～30mm
探伤实时响应时间：≤ 0.5ms
连续探测距离：＞104m
中心位置误差：＜±2mm
传感器耗散功率：＜50mW
传感器工作寿命：≥2.7×104 h
传感器输出信号：DC0～5V调制信号
探伤额定工作电压：DC5V±5%
探伤额定工作电流：200mA
采样频率响应: ≤10kHz
系统工作电压：AC220V±10%（非防爆）、AC127V±10%（防爆）
系统额定功率：＜1000W
使用环境温度：-20℃～+55℃
防尘防水等级：IP54
使用相对湿度：≤95%RH（250C）
大气压力范围：80kPa～110kPa
最恶劣的贮存温度环境：-40℃～+60℃
中的相邻的捻合线之间或多根股线中的相邻股线之间是否电导通，从而检测出树脂包覆的钢丝绳外包覆层损坏情况合钢丝绳断裂情况，但这种装置只能适用于一种通过金属线捻合
成捻合线，且进一步将捻合线捻合成股线，股线支架间隔设置用树脂包覆而成的钢丝绳，其具有局限性，且该装置每次需要对钢丝绳检测后并通过分析才能判断钢丝绳断裂情况，不能及时检测出电梯钢丝绳断裂情况。
钢丝绳的检查我车间实行：日常检查和定期检查两种形式；日常检查就是自检，每月检查一次；日常检查只检查常用的捆绑绳；定期检查根据装置形式、使用率、环境以及上次检验的结果,可确定采用季检还是年检；汽轮机大修所用的钢丝绳车间决定采用年检制，每年检查一次；特种设备起重机、电动葫芦的钢丝绳，车间决定，每季度年进行检查保养一次，采用季检制；断丝：在一个捻距统计断丝数,包括外部和内部的断丝。即使在同一根钢丝上有2处断丝,统计时也应按2根断丝数统计。钢丝断裂部分超过本身半径者,应以断丝处理。磨损：磨损检验主要是磨损状态和直径的测量。磨损的状态有两种:一种是同心磨损,另一种是偏心磨损。偏心磨损的钢丝绳多数发生在绳索移动量不大、吊具较重、拉力变化较大的场合。 腐蚀：腐蚀有外部腐蚀和内部腐蚀两种。
外部腐蚀的检验:目视钢丝绳生锈、点蚀,钢丝松弛状态； 内部腐蚀不易检验：如果是直径较细的钢丝绳(≤20mm),可以用手把钢丝绳弄弯进行检验；如果直径较大,可用钢丝绳插接纤子进行内部检验,检验后要把钢丝绳恢复原状,注意不要损伤绳芯,并加涂润滑油脂。变形对钢丝绳的打结、波浪、扁平等进行目检；钢丝绳不应打结,也不应有较大的波浪变形。钢丝绳不应发生扭结、死角、硬弯等弯曲现象。
