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。
钢丝绳在线自动检测系统电磁理论为基础,研制出了微型磁通门传感元件,该磁通门传感元件采用了MEMS技术,其具有体积小、重量轻、功耗低、测量精度高、测量范围宽等优点,利用这种三维微型磁通门传感元件制成了检测准确率高,稳定性强的钢丝绳探伤用传感器,该技术对在线钢丝绳的断丝、磨损、锈蚀、疲劳等各种局部缺陷(LF)有极高的检出率,对在线钢丝绳的径缩、有效金属截面积的损失(LMA)等缺陷,有准确的分辨力。KJ920钢丝绳在线无损探伤系统是其中的一种,其利用大容量数据采集装置及计算机通讯和数据处理技术,通过专业化设计的监测软件对钢丝绳实施全方位在线自动检测。[2][3]
钢丝绳无损探伤系统是根据电磁感应原理研制而成的,符合法拉第电磁感应定律。钢丝绳无损探伤系统有一个重要的组成部分,那就是传感器组,每一个传感器组都有两种传感器组成,一种是钢丝绳磁场规划传感器,一种是钢丝绳探伤用传感器。钢丝绳磁场规划传感器主要作用是消除钢丝绳上的杂磁信号,使钢丝绳上的磁场均匀有序。钢丝绳是一种铁磁性构件,容易受到杂磁信号和外界磁场的干扰,常用的钢丝绳的磁场是杂乱无序的。钢丝绳探伤时,钢丝绳先通过钢丝绳磁场规划传感器,消除钢丝绳上的杂磁信号,使钢丝绳上的磁场变的方向一致,均匀而有序,但是,当钢丝绳上有,比如:断丝、磨损、锈蚀、疲劳等损伤的时候,钢丝绳内部的磁场就会发生聚变,在钢丝绳表面就会产生漏磁场。磁场是一种是矢量,有大小、有方向,漏磁场还有形状。另一种传感器——钢丝绳探伤用传感器,作用就是用来检测这种漏磁场的。钢丝绳探伤用传感器根据漏磁场的大小,方向及形状的不同,把漏磁场转化为相应不同的的电信号,再把这些电信号传给钢丝绳无损探伤系统中的信息分站。信息分站把钢丝绳探伤用传感器传来的电信号通过转换、计算和数据模型对比,转化成能代表钢丝绳损伤量值大小和类型的数字信号,再把这些代表钢丝绳损伤量值大小和类型的数字信号传到钢丝绳探伤系统的主控站。主控站上装有钢丝绳无损探伤管理软件,钢丝绳无损探伤管理软件把这些代表钢丝绳损伤量值大小和类型的数字信号以损伤曲线的形式显示出来,丝绳无损探伤管理软件对这些代表钢丝绳损伤量值大小和类型的数字信号进行分析生成各种报表,如:损伤列表、损伤统计表、损伤趋势分析表等,同时丝绳无损探伤管理软件还根据相关国家标准,判断钢丝绳损、伤程度,对钢丝绳损伤进行分类和分级,并进行分级报警和生成检测报告。[4]
选一段未经使用和磨损拉长的链条,使链条成自然垂直状态,测量出磨损过的链条与未经磨损链条节距相加的数据,计算出磨损后链条平均每节链环节距增加的比例。
钢丝绳在使用期间,一定要按规定进行定期检查,并将检查结果认真做好记录(记录表应记录绳型号、换绳时间、检查部位、检查项目、缺陷情况、检查时间和检查人员)。通过对钢丝绳随时监控,为安全、合理使用钢丝绳提供依据。使用过程检查包括外部检查与内部检查两部分。
严格讲,钢丝绳从投入使用之后,其性能就开始降低。所以,在其使用过程中,应对全长各个部位进行检查。由于客观上要对整条钢丝绳进行检查十分困难,但是,对于那些经过实践证明容易损坏的部位必须进行频繁、仔细检查,因为一旦这些部位严重损坏不能被及时发现,将可能产生灾难性的后果。
扩展资料:
绳芯的主要作用是对钢丝绳起到支撑作用,以达到稳定的横断面结构。绳芯包括钢芯和纤维芯,纤维芯包括天然纤维芯和合成纤维芯,天然纤维芯如剑麻、黄麻、棉线等,合成纤维芯包括聚乙烯和聚丙烯长丝等。天然纤维芯可以储存较多的润滑脂,对钢丝绳起到润滑作用,延长钢丝绳使用寿命。
钢丝绳捻制过程中喷涂润滑脂,其主要作用有两个,其一,对钢丝绳进行润滑减缓钢丝表面的磨损,其二,润滑脂可以将钢丝表面与空气中的氧气隔离,对钢丝绳发生氧化锈蚀起到抑制作用。
参考资料来源:百度百科-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
1.状态监测的发展
1)由五感到计算机的飞跃
2)简易诊断与精密诊断
2.几种典型零件的状态监测
1)紧固件的监测
2)焊接件的监测
3)齿轮及涡轮的监测
4)皮带传动的监测
5)链条的监测
6)联轴节的监测
7) 滑动轴承的监测
8)滚动轴承的监测
9)电机的监测
10)钢丝绳的监测
3. 现代状态检测技术
1)旋转机械的振动分析技术
2)测定准确的油液分析技术
3)用途广泛的红外热像仪(观看录像)
4)机电一体的电机检查技术
5)听力提升的超声检查技术
6)状态监测技术实施中的问题
∑tO,=n(+)+pZp+tO,t+tO,i+tO,d=26685kg(5)运动学、动力学计算计算结果如图1所示。‘\.\_}77等2:{.煞l3舯lg/_,,s12a7.4:fmI9J5’】.:I3扼IlFF一-’~,~’-—~i—\~—~‘~图1提升速度图及力图Fig.1Promoting叩leeddialal-ddintdia傩 FI=15675NFl=15665NF2=7659NF2=7656NF3=36611NF3=36436NF4I=23094NF4I=l8390NF42=41706NF42=40786NF5=27443NF5=27304NF6=1565NF6=1519NF7= 一 6187NF7=一6193N(6)电机容量验算通过验算电机容量及过负荷能力均能满足使用要求。3结语煤矿斜井提升绞车的选型设计直接影响到提升系统的安全运行,虽然选型计算有固定的公式,但在计算时应根据实际情况进行。如本例若按照重车组在斜井最下端计算,则最大静张力F;一=10278N,比实际最大静张力F一=39344N小3倍之多,如根据Fj一=10278N选择钢丝绳、提升机及电机,在实际应用中将无法运行,钢丝绳安全系数及电机功率等都不能满足要求。参考文献:[1]周乃荣,严万生.煤矿固定机械手册[K].北京:煤炭工业出版社.1986.[2]牛树仁,陈滋平.煤矿固定机械与运输设备[M].北京:煤炭工业出版社,1988.[3]陈维建,齐秀丽.矿井运输及提升设备[M].北京:中国矿业大学出版社.1989.作者简介:沈统谦(1965一).江苏徐州人.助理工程师.主要从事煤矿机电技术与管理工作,Tel:0516—891590339.E—mail:shtq~@163.COIl1.收稿日期:2006—08—
吊钩防钢丝绳脱钩装置是吊钩保险,即防止起吊钢丝绳由于角度过大或挂钩不妥时,造成起吊钢丝绳脱钩,吊物坠落事故的装置。
吊钩防钢丝绳脱钩装置限制绳索滑出,用于各种起重吊钩。
钢丝绳防脱槽装置是主要用以防止钢丝绳在传动过程中,脱离滑轮槽而造成钢丝绳。
扩展资料:
起重吊钩防脱绳保险装置的包括:
抱箍、磁性体、销轴、 棘爪、钩头。
起重吊钩防脱绳保险装置包括的特征是:
在吊钩上用抱箍固定一磁性体,棘爪通 过销轴与钩头连接,磁力使棘爪的一端始终紧靠磁性体,另一端则紧靠钩头。
参考资料来源:建设工程教育网——建筑施工知识:塔式起重机安全装置
煤矿提升机钢丝绳检查方法,需要检查钢丝绳的磨损、断丝以及锈蚀与变形情况,一是人工目测,二是使用自动检测仪器,钢丝绳的断丝与磨损情况现在都可以通过仪器检测并在电脑上显示检测数据,检测仪器品种很多,选择适宜的即可,一套仪器几万至十几万的价格。
钢丝绳主要品种有锰系磷化耐磨涂层钢丝绳、不锈钢钢丝绳、镀锌钢丝绳与涂塑钢丝绳,锰系磷化耐磨涂层钢丝绳的钢丝表面有15-40克/平米的锰系磷化耐磨保护涂层,耐磨损能力极强,防止微动磨损效果超过天天都给钢丝绳润滑涂油,已经有企业获得专利授权许可生产矿用锰系磷化耐磨涂层钢丝绳,钢丝表面锰系磷化膜膜重越大则使用寿命越长。锰系磷化耐磨涂层钢丝绳是光面钢丝绳的升级换代产品,光面钢丝绳的钢丝是没有耐磨保护涂层的,光面钢丝绳疲劳寿命短属于淘汰产品。
2、钢丝绳应置于干燥通风处存放,切勿雨淋或与酸、碱接触。安装说明1、钢丝绳在安装及定尺切割时应将绳轴平放在支架上,按照轮圆侧面标识的滚动方向进行顺时针放绳,以避免钢丝绳上劲产生内应力。
2、安装施工应避免钢丝绳表面被硬物磨损、刮伤及沾上杂物,否则会对曳引轮及钢丝绳造成损伤。
3、在安装钢丝绳时,应尽量缩短自由悬垂时间,否则钢丝绳会由于自身重力作用产生自由旋转,甚至破坏钢丝绳的捻制参数,造成钢丝绳的局部松弛,钢丝绳在工作时绳芯代替钢丝股受力,使麻芯首先遭受破坏,进而严重降低钢丝绳的使用寿命。
4、钢丝绳安装时应充分消除钢丝绳的内应力后(即充分的“放性”),再固定钢丝绳两端。以避免钢丝绳在运行中局部受力集中产生旋转或变形,出现电梯运行不平稳现象,致使曳引轮和钢丝绳的使用寿命缩短。
5、安装钢丝绳后,必须仔细调整并使钢丝绳的张力一致。在使用中应随时检查钢丝绳张力并及时调整。
6、钢丝绳做为电梯中极重要的安全部件,各电梯公司设计、制造的电梯根据其规范配置了不同技术要求的钢丝绳,在更换时必须选用与原设计曳引轮相匹配的钢丝绳。在更换曳引轮时必须选用符合原设计要求的产品,以避免造成不必要的损失。
7、在旧梯改造更换钢丝绳时应同时更换曳引轮,或对曳引轮槽进行加工处理,不然会由于曳引轮原有轮槽与钢丝绳绳径的不吻合造成曳引轮与钢丝绳之间的相互磨损及打滑现象。更换钢丝绳时,必须每一部电梯所用钢丝绳同时更换。日常维保1、由于钢丝绳是由多根钢丝组成(例如:8*19S结构钢丝绳由152跟钢丝组成),在工作状态下,钢丝绳的弯曲所产生的钢丝相对滑移会产生很大的摩擦力,钢丝绳专用润滑脂能在保证钢丝绳与曳引轮摩擦力的前提下减少钢丝之间的摩擦力,有效延长钢丝绳的使用寿命。
2、所有布顿(天津)钢丝绳有限公司生产的钢丝绳均已经过特殊的喷涂工艺进行的初始润滑,所有钢丝表面都覆盖着润滑层,如在安装后对钢丝绳表面进行了清理,须及时对钢丝绳进行后润滑。
3、要定期对钢丝绳表面进行清理维护(如半年或运行10万次,视使用环境、频率而增减),在清理维护中不应用清洗剂一类的液体对钢丝绳进行清洗,否则会影响绳芯中的油脂含量及油脂成份,进而影响到钢丝绳的正常使用。
4、在清理维护钢丝绳时应使用毛刷、棉纱、压缩空气等对钢丝绳的表面进行清理,在钢丝绳清理干净后,要用钢丝绳专用润滑脂及时对钢丝绳表面进行适量涂油处理。
5、过量的润滑会使钢丝绳与曳引轮之间的摩擦力得不到保证,钢丝绳表面油脂应薄而均匀(根据各公司对油脂要求,涂量不一)。切记:电梯用钢丝绳不可在无油的状态下使用,不经润滑的钢丝绳会严重影响钢丝绳和曳引轮的寿命。