钢丝绳探伤仪检测钢丝绳安全隐患之断丝

俄罗斯钢丝绳无损探伤仪做的出名的是俄罗斯intron公司生产的intron plus 钢丝绳无损检测设备。intron plus钢丝绳无损探伤仪采用的是永磁　漏磁原理。百克特是俄罗斯intron公司无损检测仪的正规代理商。能够真正实现LMA和LF双通道同步检测。且具有检测精准度和重复性好，是国内目前任何一家的无损检测公司都无法达到的。

钢丝绳检测的周期一般是三个月。可以视钢丝绳的使用环境及钢丝绳表面情况以及钢丝绳的提升量及提升次数来判断。如果使用条件比较恶劣且提升次数挺高的可以两个月，一个月检测一次。正常的情况下三个月进行一次检测。钢丝绳无损探伤检测是用钢丝绳无损探伤仪器对钢丝绳检测。钢丝绳无损探伤仪可以准确的评估出钢丝绳的外部及内部断丝情况。inron plus钢丝绳无损探伤仪是目前国内钢丝绳无损探伤检测的选择。

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]

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。

俄罗斯Intron Plus公司生产的钢丝绳检测仪是非破损地检测钢丝绳的金属截面积损失和局部缺陷的仪器。欧美大地仪器设备中国有限公司是俄罗斯Intron Plus公司在国内的代理商。

INTROS钢丝绳检测仪能非破损地检测钢丝绳的金属截面积损失和局部缺陷，如断丝、锈坑、压伤、磨损等。它能得出是否需要更换钢丝绳的依据，符合IP65防爆标准。

俄罗斯INTRON公司生产的钢丝绳检测仪广泛服务于美国、德国、波兰、日本、荷兰、印度、韩国、马来西亚、中国等几十个国家的客户。

INTROS钢丝绳检测仪采用强磁磁头磁化钢丝绳，使其充分磁化。通过内部的霍尔原件检测钢丝绳外部磁回路的磁力线，检测得到钢丝绳任意位置的磁通量和漏磁量。然后通过软件分析得到想要得到的缺陷图形。

更详细的产品信息，可以咨询欧美大地公司。

TCK Technology Compatibility Kit (TCK)

一个测试包，一组工具，和其它必需的东西，用来证明一个特定的Sun的技术的实现是否和应用程序规范兼容或者是否和Sun和Sun设计的参考实现兼容。

洛阳逖悉开（TCK）钢丝绳检测技术有限公司（以下简称TCK）是从事铁磁性物质无损检测技术及其产品研究、制造、推广、服务的高科技专业公司。公司拥有目前世界上最先进的弱磁检测核心技术和“窦氏元件”传感器核心技术，并拥有这一自主创新高科技成果的全部知识产权。

TCK弱磁检测技术和“窦氏元件”传感器技术，是TCK的科学家成功发现空间磁场矢量态势的变化和运动规律、在铁磁性物质检测领域建树的重大创新成果。这项领先世界的弱磁探伤技术集中表现为三大创新，即：1、创立"空间磁场矢量合成"新理论； 2、发现"弱磁检测"新方法； 3、发明"窦氏元件"传感器新技术。

基于三大创新成果，TCK检测产品一举攻克了困扰世界无损探伤界的两大百年难题：即1、对钢丝绳各种损伤的量化检测；2、准确评估被测钢丝绳的剩余承载能力和使用寿命。TCK将这一领先技术率先应用于钢丝绳检测领域，推出了TCK钢丝绳系列检测产品。

TCK的弱磁传感器检测技术领先欧、美等发达国家的强磁检测技术25-30年，其弱磁传感器灵敏度高于传统磁敏元件“霍尔元件”灵敏度7-25万倍，必将引发铁磁性物质检测领域内的一场巨大变革。

TCK钢丝绳无损探伤仪以国际公认的钢丝绳安全承载能力的校核原则为检测依据，能够通过对在线钢丝绳内外部断丝、磨损、锈蚀、疲劳等各种损伤导致的实际承载金属有效截面积损失率的定量检测，正确评估被测钢丝绳的剩余承载能力和使用寿命，为重要的钢丝绳用户提供符合相关标准和规范要求的钢丝绳安全使用与合理更新的科学依据，是有效预防钢丝绳断绳事故、合理降低钢丝绳用绳成本和科学提高钢丝绳运行效率的高科技保障。

尤如天文学中“日心说”替代了“地心说”，钢丝绳检测领域内，TCK“空间磁场矢量合成新原理”替代了传统的“漏磁场原理”；TCK独创的“弱磁检测方法”替代了传统的“强磁检测方法”；TCK的“窦氏元件传感器技术”替代了传统的“霍尔元件和感应线圈传感器技术”；TCK的创新成果，首次完成了对钢丝绳从“定性检测”到“定量检测”的本质性跨跃，产品性能第一次真正满足了各种工况的现场使用要求，因此也在全球范围内第一次具备了大规模进入市场的基本条件。

源于TCK弱磁传感器的优越性能，TCK钢丝绳检测仪器重量仅为国内外同类产品的1/6—1/25,是目前世界上灵敏度最高、检测精度最高、稳定性最好、重量最轻、操作最便捷的唯一能对在线钢丝绳各种损伤进行定量检测并评估被测钢丝绳剩余承载能力和使用寿命的检测设备。

目前，TCK钢丝绳检测产品已经开始被矿山、港口、索道、石油、电力、起重机械、航空航天、军事工业等重要钢丝绳应用领域的客户接受。

除了钢丝绳检测领域，TCK弱磁传感器检测技术还将扩展至钢管、钢轨、钢梁、钢结构等所有的铁磁性物质无损检测领域。TCK的目标是：用3-5年时间，成为钢丝绳检测领域乃至铁磁性物质检测领域内的世界第一。

钢丝绳领域新技术测出不穷，光面钢丝绳被淘汰是肯定的，购买钢丝绳探伤仪，必须能够对磷化涂层钢丝绳进行有效探测。常用钢丝绳品种有磷化涂层钢丝绳、镀锌钢丝绳、不锈钢丝绳或涂塑钢丝绳，大气环境中使用，专利技术生产的锰系磷化涂层钢丝绳使用寿命最长，重腐蚀环境优选防腐蚀能力突出的热镀锌—磷化双涂层钢丝绳。

至于钢丝绳探伤仪厂家，需要根据钢丝绳直径选用，洛阳一家企业知名度比较大，直接说出企业名称有广告之嫌，会被删除的，网上搜索吧

定期对运行的电梯部件进行检查、加油、清除积尘、调试安全装置的工作。

电梯曳引钢丝绳的无损检测与润滑维护

曳引钢丝绳是电梯重要的悬挂装置，承受着轿厢和对重的全部重量，并依靠曳引轮槽的摩擦力驱动轿厢升降。在电梯运行过程中，曳引钢丝绳绕着曳引轮、导向轮或反绳轮单向或交变弯曲，会产生拉应力。所以，要求曳引钢丝绳有较高的强度和耐磨性，其抗拉强度、延伸率、柔性等均应符合GB8903的规定。正是由于曳引钢丝绳的损伤程度及承载能力直接关系到人的生命和财产的安全，在使用过程中如何对其进行正确的定期检验和润滑维护显得尤为关键。

一、曳引钢丝绳的无损检测

起重设备的总体设计不允许钢丝绳具有无限长的使用寿命。严格讲，钢丝绳从投入使用之后，其性能就开始降低。钢丝绳在使用期间，一定要按规定进行定期检验，通过对钢丝绳实时监控，为安全、有效地使用钢丝绳提供依据。通常，对钢丝绳的检验分为外部检验和内部检验。外部检验是指观察钢丝绳表面的腐蚀、变形等外部缺陷，用游标卡尺测量钢丝绳直径减小量来检验其磨损程度，并目测检查钢丝绳的可见断丝数是否超过报废标准。从使用中对铜丝绳检验和报废的经验表明，钢丝绳内部损伤主要由于腐蚀和正常的疲劳造成，这是许多钢丝绳失效的首要原因。通常的外部检验发现不了内部损伤的程度，甚至到了迫近断裂的危险地步也如此，所以，钢丝绳内部检验非常必要。传统内部检验的方法是：将两个适当尺寸的夹钳相隔100～200mm牢固地夹在钢丝绳上，朝着与钢丝绳捻向相反方向对夹钳施力，外层绳股便会散开脱离绳芯，再用探针清除钢丝绳内部的碎屑后进行观测。操作时．用力必须适度，以避免绳股被过度移位造成永久变形。传统内部检验方法缺点较多，如无法检验绳股内层丝损伤状况；操作较繁琐，效率低,不便对全长各个部位进行检查；操作不当可能会导致钢丝绳结构破坏；由于内部损伤隐蔽性更大，检验人员受经验制约，不一定能准确发现缺陷等。因此，《电梯监督检验规程》要求必要时用钢丝绳探伤仪全长检测或分段检测。无损检测技术是利用物质的某些物理性质因存在缺陷或组织结构上的差异使其物理量发生变化这一现象，在不损伤被检物使用性能及形态的前提下，通过测量这些变化来了解和评价被检测的材料、产品和设备构件的性质、状态、质量的一种特殊的检测技术。在特种设备检验行业中，无损探伤一直是承压类特种设备的主要检测手段，以前在电梯检验中运用较少，随着检验技术的发展，现在应用越来越广泛。

从上世纪初南非研制出世界上第一台钢丝绳探伤仪至今，已有整整100年的历史。世界范围内，钢丝绳无损探伤采用的各种检测技术原理已经几乎覆盖了近代物理学的各个分支学科，如：声学检测、射线检测、机械检测、涡流检测、超声波检测、振动检测、磁检测等技术原理。通常将钢丝绳无损探伤技术分为磁检测技术和非磁检测技术两大类，非磁检测方法因检测信号易受干扰、检测结果难以记录、设备费用太高、检测局限性太大等原因未能推广应用。早期的磁检测钢丝绳探伤仪，一般是基于对永磁体钢丝绳实施强磁激励后，其缺陷对空间磁场分布及磁通总量产生影响的原理。钢丝绳的损伤如磨损、断裂或腐蚀等缺陷会影响磁通量的变化，造成磁场泄漏，通过对布置适当的传感器来感应空间磁场的变化及总磁通量的变化，可以对钢丝绳的损伤情况进行评估。对钢丝绳检测设备最基本、最重要的要求就是在各种干扰之下灵敏地、准确无误地识别钢丝绳缺陷的信号，排除各种噪声干扰，从而获得钢丝绳损伤的真实信息，并在此基础上对这些信息进行分析处理，形成对钢丝绳损伤的判断。现在有一种钢丝绳探伤仪是基于空间磁场矢量合成原理，采用新型高灵敏传感器技术和弱磁检测方法，实现了对钢丝绳各种损伤的实际承载金属有效截面积损失率的定量检测和对钢丝绳疲劳损伤的在线检测。有的钢丝绳探伤仪配备电梯专用探头，可同时检测多根曳引钢丝绳，操作更为便捷。

对曳引钢丝绳运用无损检测方法的优点：

(1)更可靠，灵敏度更高，能准确发现钢丝绳内、外部缺陷，保证安全；

(2)更经济，通过定量检测，避免定期更换钢丝绳造成极大的浪费，达到合理利用资源，有效降低电梯使用成本；

(3)操作方便，效率提高。

二、曳引钢丝绳的润滑维护

在电梯使用过程中，对钢丝绳应进行适时地清洗、润滑。缺乏维护是钢丝绳寿命短的主要原因之一。

在电梯定期检验中，检验员经常发现曳引钢丝绳表面积聚着一层油污，这是从钢丝绳内渗出的润滑油和灰尘混在一起形成的，如不及时清洗，不仅影响钢丝绳的使用寿命，还会改变曳引绳在曳引轮槽中的摩擦系数，降低曳引能力，在轿厢轻载或重载的情况下，可能造成曳引绳打滑导致轿厢冲顶或蹲底。

通常情况下，新出厂钢丝绳大部分在生产时已经进行了润滑处理，但在使用过程，润滑油脂会流失减少。鉴于润滑不仅能够对钢丝绳在运输和存储期间起到防腐保护作用，而且能够减少钢丝绳使用过程中各钢丝之间、绳股之间和钢丝绳与曳引轮槽之间的磨损，并且对延长钢丝绳使用寿命也十分有益。因此，为把腐蚀、磨损对钢丝绳的危害降到最低程度，进行润滑检查十分必要。首先一定要选择适宜的钢丝绳润滑油脂，电梯钢丝绳润滑油脂应采用有一定摩擦系数的专用摩擦油脂，高性能的钢丝绳润滑油脂是维护钢丝绳延长钢丝绳寿命的根本保障。钢丝绳在工作时，内部呈现三维方向的微动摩擦，这就需要钢丝绳润滑脂必须具有很强的渗透性能即让润滑油脂中的润滑油分子抗磨剂成分能渗透到每根钢丝上面。另外，钢丝绳润滑油脂还必须具有较强粘附性能．以保证其均匀的粘附到每根钢丝绳上。通常对钢丝绳的润滑保养有几种方法一种是将钢丝绳拆卸下来，放进温度在80～100度的润滑油中浸泡约2～4小时，另一种是用刷子将润滑剂直接刷在钢丝绳上，关键是涂刷的方法和间隔要掌握好，一般来说直径约12mm的钢丝绳，每四十米大约涂刷1公斤左右的润滑油脂，涂刷间隔在两周左右；再一种是使用专用的钢丝绳润滑设备对钢丝绳进行润滑，这种方法最省事，但设备的成本较高。具体采用哪种润滑剂及润滑方法应按钢丝绳制造厂的规定要求进行。目前电梯维护保养单位真正重视钢丝绳润滑维护的还不是很多，很多单位已经习惯于更换新的钢丝绳，而不注重润滑管理。

前面叙述的清洗、润滑仅是对钢丝绳本身而言，这只是保证钢丝绳安全使用要求的一个方面。除此之外，还必须对钢丝绳使用的外围条件如：曳引轮槽的表面磨损情况、轮槽几何尺寸进行检查，以保证钢丝绳在运行过程中使其始终处于良好的接触状态以减少摩擦力保证电梯安全运行。