本發(fā)明屬于鋼絲繩檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種并排鋼絲繩無損檢測裝置及方法。

背景技術(shù)：

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，高樓大廈不斷拔地而起，電梯的投入量越來越大，而鋼絲繩作為承載結(jié)構(gòu)，對電梯的安全運行起著重大作用。

目前，對鋼絲繩的檢測主要采用人工目測法、分段直徑測量以及定期更換鋼絲繩等傳統(tǒng)的方法，不僅效率低，可靠性差，而且定期更換的方式會造成提前退役的鋼絲繩的使用浪費。

鋼絲繩無損檢測技術(shù)主要分為磁檢測和非磁檢測，漏磁檢測是目前鋼絲繩無損檢測中最有效地檢測方法，相對于傳統(tǒng)單根鋼絲繩的檢測，并排鋼絲繩一般采用多跟繩子并排，其每根鋼絲繩直徑相等且較小，繩間距較小。為避免并排使用的鋼絲繩由于繩間的相互影響，需要有較好的勵磁檢測方法。傳統(tǒng)的鋼絲繩檢測一般需要在鋼絲繩的周向上放置多個傳感器以有效的拾取鋼絲繩漏磁信號，而并排使用鋼絲繩較小的間距限制了檢測原件的排布，需要合理設(shè)計檢測系統(tǒng)才能得到更有效的檢測結(jié)果，實現(xiàn)鋼絲繩的無損檢測。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種并排鋼絲繩無損檢測裝置及方法，旨在克服多根鋼絲繩并排、繩間間距小帶來的勵磁回路和磁敏元件放置困難的問題，通過對磁敏元件進行信號處理，實現(xiàn)對多根并排鋼絲繩的無損檢測，提高檢測效果。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種并排鋼絲繩無損檢測裝置，包括：固定裝置；多個檢測單元，所述多個檢測單元并排設(shè)置在所述固定裝置上，每個檢測單元對應(yīng)檢測所述并排鋼絲繩中的一根鋼絲繩；所述檢測單元包括設(shè)置于所述鋼絲繩一側(cè)的用于對所述鋼絲繩勵磁的第一勵磁回路、設(shè)置于所述鋼絲繩另外一側(cè)的用于對所述鋼絲繩勵磁的第二勵磁回路，所述第一勵磁回路通過第一固定底板設(shè)置于所述固定裝置上，所述第二勵磁回路通過第二固定底板設(shè)置于所述固定裝置上；所述固定裝置的位于所述鋼絲繩的另外一側(cè)對應(yīng)于所述第一勵磁回路設(shè)置有用于拾取所述鋼絲繩漏磁信號的第一磁敏元件，所述固定裝置的位于所述鋼絲繩的一側(cè)對應(yīng)于所述第二勵磁回路設(shè)置有用于拾取所述鋼絲繩漏磁信號的第二磁敏元件。

本發(fā)明的進一步的技術(shù)方案是，所述第一勵磁回路與所述第二勵磁回路沿所述鋼絲繩的長度方向間隔設(shè)置。

本發(fā)明的進一步的技術(shù)方案是，所述多個檢測單元中的相鄰兩個檢測單元之間具有間隙。

本發(fā)明的進一步的技術(shù)方案是，所述第一勵磁回路包括第一磁軛、沿所述鋼絲繩的長度方向相對設(shè)置于所述第一磁軛上的第一磁鐵及第二磁鐵，所述第一磁軛固定于所述第一固定底板上；所述第二勵磁回路包括第二磁軛、沿所述鋼絲繩的長度方向相對設(shè)置于所述第二磁軛上的第三磁鐵及第四磁鐵，所述第二磁軛固定于所述第二固定底板上。

本發(fā)明的進一步的技術(shù)方案是，所述多個檢測單元的位于所述并排鋼絲繩同側(cè)的勵磁回路的對應(yīng)磁鐵的磁極方向相同，所述第一勵磁回路和所述第二勵磁回路的相鄰兩個磁鐵的磁極方向相同。

本發(fā)明的進一步的技術(shù)方案是，所述第一勵磁回路和所述第二勵磁回路的相鄰兩個磁體之間的間隔距離為l，所述第一磁體與所述第二磁鐵之間的距離為d1，所述第三磁鐵與所述第四磁鐵之間的距離為d2，其中，l＝d1＝d2。

本發(fā)明的進一步的技術(shù)方案是，所述第一磁敏元件設(shè)置于所述第一磁鐵與第二磁鐵的中間位置，所述第二磁敏元件位于所述第三磁鐵與所述第四磁鐵的中間位置。

本發(fā)明的進一步的技術(shù)方案是，還包括計程輪和編碼器，所述計程輪和編碼器設(shè)置于所述固定裝置上，所述計程輪與所述鋼絲繩接觸運行帶動所述編碼器工作，所述編碼器的輸出信號為所述第一磁敏元件及第二磁敏元件拾取的漏磁信號提供等距采樣信號，以判斷所述鋼絲繩的缺陷的位置及大小。

本發(fā)明的進一步的技術(shù)方案是，所述第一磁敏元件及第二磁敏元件為霍爾傳感器、隧道磁電阻效應(yīng)傳感器、巨磁電阻傳感器、各向異性磁電阻中或磁通門的一種。

本發(fā)明還提出一種并排鋼絲繩無損檢測方法，所述并排鋼絲繩無損檢測方法應(yīng)用于如上所述的并排鋼絲繩無損檢測裝置，所述方法包括以下步驟：

獲得被測鋼絲繩的b-h曲線，根據(jù)所述被測鋼絲繩的b-h曲線布置對單根鋼絲繩勵磁的第一磁體、第二磁體以及磁軛，所述第一磁體、第二磁鐵以及磁軛構(gòu)成勵磁回路，每根鋼絲繩的勵磁回路之間有一定間隙；

將每根鋼絲繩同一側(cè)的勵磁回路并排固定在固定板上，將鋼絲繩兩側(cè)的固定底板固定到固定裝置，形成整個勵磁回路；

根據(jù)所述被測鋼絲繩的根數(shù)及間距，設(shè)計磁敏元件檢測電路，所述磁敏元件個數(shù)和間距與所述被測鋼絲繩排列一致；

將所述磁敏元件檢測電路安裝到所述固定裝置，所述磁敏元件位于所述被測鋼絲繩的上方，且所述磁敏元件位于所述第一磁鐵及第二磁鐵之間；

在所述固定裝置上安裝計程輪和編碼器，所述計程輪與所述鋼絲繩接觸運行帶動所述編碼器工作；

上電工作，所述編碼器發(fā)出的脈沖信號為所述第一磁敏元件及第二磁敏元件拾取的漏磁信號提供等距采樣信號，以判斷所述鋼絲繩的缺陷的位置及大小。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提出的并排鋼絲繩無損檢測裝置，在每根鋼絲繩的兩側(cè)沿鋼絲繩的長度方向分別間隔設(shè)置勵磁回路對鋼絲繩進行勵磁，并通過磁敏元件檢測鋼絲繩的漏磁信號，從而有效克服了多根鋼絲繩并排、繩間間距小帶來的勵磁回路和磁敏元件放置困難的問題，通過對磁敏元件進行信號處理，實現(xiàn)了對多根并排鋼絲繩的無損檢測，提高了檢測效果。

附圖說明

圖1是本發(fā)明較佳實施例提出的并排鋼絲繩無損檢測裝置的正視圖；

圖2是本發(fā)明較佳實施例提出的并排鋼絲繩無損檢測裝置的俯視圖；

圖3是本發(fā)明較佳實施例提出的并排鋼絲繩無損檢測裝置的左視圖；

圖4是本發(fā)明較佳實施例提出的并排鋼絲繩無損檢測裝置中單個勵磁回路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明并排鋼絲繩無損檢測方法較佳實施例的流程示意圖。

附圖標(biāo)記：

固定裝置-10；

鋼絲繩-20；

第一固定底板-30；

第二固定底板-40；

第一磁敏元件-50；

第二磁敏元件-60；

第一磁軛-701；

第一磁體-702；

第二磁體-703；

第二磁軛-801；

第三磁體-802；

第四磁體-804。

具體實施方式

應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明實施例的解決方案主要是：本發(fā)明提出的并排鋼絲繩無損檢測裝置，在每根鋼絲繩的兩側(cè)沿鋼絲繩的長度方向分別間隔設(shè)置勵磁回路對鋼絲繩進行勵磁，并通過磁敏元件檢測鋼絲繩的漏磁信號，從而有效克服了多根鋼絲繩并排、繩間間距小帶來的勵磁回路和磁敏元件放置困難的問題，通過對磁敏元件進行信號處理，實現(xiàn)了對多根并排鋼絲繩的無損檢測，提高了檢測效果。

具體地，請參見圖1至圖4，本發(fā)明較佳實施例提出一種并排鋼絲繩無損檢測裝置。其中，圖1是本實施例提出的并排鋼絲繩無損檢測裝置的正視圖，圖2是本實施例提出的并排鋼絲繩無損檢測裝置的俯視圖，圖3是本實施例提出的并排鋼絲繩無損檢測裝置的左視圖，圖4是本實施例提出的并排鋼絲繩無損檢測裝置中單個勵磁回路的結(jié)構(gòu)示意圖。

本發(fā)明較佳實施例提出的并排鋼絲繩無損檢測裝置包括固定裝置10，以及并排平行設(shè)置于所述固定裝置10上的多個檢測單元，其中，每個檢測單元對應(yīng)檢測所述并排鋼絲繩中的一根鋼絲繩20。

所述檢測單元包括設(shè)置于所述鋼絲繩20一側(cè)的用于對所述鋼絲繩20勵磁的第一勵磁回路、設(shè)置于所述鋼絲繩20另外一側(cè)的用于對所述鋼絲繩20勵磁的第二勵磁回路。其中，所述第一勵磁回路和第二勵磁回路沿所述鋼絲繩20的長度方向間隔設(shè)置。

所述第一勵磁回路通過第一固定底板30設(shè)置于所述固定裝置10上，所述第二勵磁回路通過第二固定底板40設(shè)置于所述固定裝置10上。其中，所述第一固定底板30可以通過鉸鏈與所述固定裝置10連接，所述第二固定底板40可以通過鉸鏈與所述固定裝置10連接。

所述固定裝置10的位于所述鋼絲繩20的另外一側(cè)對應(yīng)于所述第一勵磁回路設(shè)置有用于拾取所述鋼絲繩20漏磁信號的第一磁敏元件50，所述固定裝置10的位于所述鋼絲繩20的一側(cè)對應(yīng)于所述第二勵磁回路設(shè)置有用于拾取所述鋼絲繩20漏磁信號的第二磁敏元件60。如此，將所述鋼絲繩20的兩側(cè)分別放置勵磁回路和磁敏元件，更全面的提取了所述鋼絲繩20的漏磁信號，有利于所述鋼絲繩20的缺陷判別。

需要說明的是，當(dāng)所述鋼絲繩20的直徑較粗，相鄰兩根鋼絲繩20間距足夠大時，可增加磁敏元件沿所述鋼絲繩20周向的布置個數(shù)以增加缺陷漏磁信息的有效信息量。

本實施例中，所述第一磁敏元件50及第二磁敏元件60可以選用霍爾傳感器hall、隧道磁電阻效應(yīng)傳感器tmr、巨磁電阻傳感器gmr、各向異性磁電阻amr或磁通門等中的一種。

為了保證所述并排鋼絲繩中相鄰兩根鋼絲繩20勵磁回路之間的耦合最小，減小漏磁信號對相鄰鋼絲繩20檢測的影響，所述多個檢測單元中的相鄰兩個檢測單元之間具有一定的間隙。

本實施例提出的并排鋼絲繩無損檢測裝置，在每根鋼絲繩20的兩側(cè)沿鋼絲繩20的長度方向分別間隔設(shè)置勵磁回路對鋼絲繩20進行勵磁，并通過磁敏元件檢測鋼絲繩20的漏磁信號，從而有效克服了多根鋼絲繩20并排設(shè)置、繩間間距小帶來的勵磁回路和磁敏元件放置困難的問題，通過對磁敏元件進行信號處理，實現(xiàn)了對多根并排鋼絲繩20的無損檢測，提高了檢測效果。

進一步地，如圖1所示，本實施例中，所述第一勵磁回路包括第一磁軛701、沿所述鋼絲繩20的長度方向相對設(shè)置的第一磁體702及第二磁體703，所述第一磁體702及第二磁體703通過第一磁軛701設(shè)置于所述第一固定底板30上；所述第二勵磁回路包括第二磁軛801、沿所述鋼絲繩20的長度方向相對設(shè)置的第三磁體802及第四磁體803，所述第三磁體802及第四磁體803通過第二磁軛801設(shè)置于所述第二固定底板40上。

其中，如圖3所示，所述多個檢測單元的位于所述鋼絲繩20的同側(cè)的勵磁回路的對應(yīng)磁體的磁極n、s方向相同；如圖2所示，所述第一勵磁回路和所述第二勵磁回路的相鄰兩個磁體的磁極n、s方向相同。

為了使得所述第一磁敏元件50及第二磁敏元件60拾取到的漏磁信號的信噪比最高，獲得最佳檢測結(jié)果，本實施例中，每個檢測單元的每個勵磁回路中的兩個磁體之間的間隔距離和兩個勵磁回路之間的間隔距離相等，并且將所述第一磁敏元件50設(shè)置于所述第一磁體702與第二磁體703的中間位置，所述第二磁敏元件60位于所述第三磁體802與所述第四磁體803的中間位置。

例如，設(shè)定所述第一勵磁回路和所述第二勵磁回路的相鄰兩個磁體(即圖中所示第一磁體702、第三磁體802)之間的間隔距離為l，所述第一磁體702與所述第二磁體703之間的距離為d1，所述第三磁體802與所述第四磁體803之間的距離為d2，本實施例中優(yōu)選l＝d1＝d2，此時，所述第一磁敏元件50和第二磁敏元件60拾取到的漏磁信號的信噪比最高，獲得的檢測結(jié)果最準(zhǔn)確。

另外，本實施例提出的并排鋼絲繩無損檢測裝置還包括計程輪和編碼器，所述計程輪和編碼器設(shè)置于所述固定裝置10上，所述計程輪與所述鋼絲繩20接觸運行帶動所述編碼器工作，所述編碼器的輸出信號為所述第一磁敏元件50及第二磁敏元件60拾取的漏磁信號提供等距采樣信號，以判斷所述鋼絲繩20的缺陷的位置及大小。需要說明的是，具體實施時，可以針對鋼絲繩20中的任意一根配置一個計程輪和編碼器，也可以針對所有的鋼絲繩20配置一個共用的計程輪和編碼器，本實施例對所述計程輪和編碼器的個數(shù)不做限定。

需要說明的是，本發(fā)明提出的并排鋼絲繩無損檢測裝置，不僅可以應(yīng)用于電梯鋼絲繩的檢測，還可以應(yīng)用于礦井升降機鋼絲繩、建筑工地升降機鋼絲繩等領(lǐng)域的鋼絲繩的檢測。

本發(fā)明提出的并排鋼絲繩無損檢測裝置的有益效果是：

1、每根鋼絲繩都有單獨的勵磁回路，極大的減小了相鄰鋼絲繩勵磁回路之間的相互影響；

2、每根鋼絲繩的勵磁回路并排放置且有一定間隙，相對于單根鋼絲繩勵磁到近飽和狀態(tài)，所需要的磁體、磁軛尺寸更小；

3、并排鋼絲繩兩側(cè)分別放置勵磁回路和磁敏元件，更全面的提取了鋼絲繩缺陷漏磁信號，有利于鋼絲繩缺陷判別；

4、兩勵磁回路磁體間距l(xiāng)與單個勵磁回路磁體間距d相等時，可有效提高磁敏元件檢測信號的信噪比；

5、鋼絲繩勵磁一側(cè)背景磁場較強，磁敏元件置于鋼絲繩另一側(cè)避免了磁敏元件飽和現(xiàn)象，并且所拾取的缺陷信號信噪比較高；

6、通過對每根鋼絲繩兩側(cè)磁敏元件做信號處理，可實現(xiàn)對各根鋼絲繩上的缺陷識別。

基于上述并排鋼絲繩無損檢測裝置，本發(fā)明還提出一種并排鋼絲繩無損檢測方法。請參照圖5，圖5為本發(fā)明并排鋼絲繩無損檢測方法較佳實施例的流程示意圖。

具體地，本發(fā)明提出的并排鋼絲繩無損檢測方法應(yīng)用于如上所述的并排鋼絲繩無損檢測裝置，所述并排鋼絲繩無損檢測方法包括以下步驟：

s10，獲得被測鋼絲繩的b-h曲線，根據(jù)所述被測鋼絲繩的b-h曲線布置對單根鋼絲繩勵磁的第一磁體、第二磁體以及磁軛，所述第一磁體、第二磁鐵以及磁軛構(gòu)成勵磁回路，每根鋼絲繩的勵磁回路之間有一定間隙。

具體實施時，獲得被測鋼絲繩的b-h曲線后，通過仿真的方式設(shè)計將單根鋼絲繩勵磁到近飽和狀態(tài)的第一磁體和第二磁體之間的距離、磁軛的尺寸。

s20，將每根鋼絲繩同一側(cè)的勵磁回路并排固定在固定板上，將鋼絲繩兩側(cè)的固定底板固定到固定裝置，形成整個勵磁回路。

可以理解的是，當(dāng)?shù)谝淮朋w與第二磁鐵的間距等于單個勵磁回路的磁體間距時，可提高磁敏元件的檢測信噪比。

s30，根據(jù)所述被測鋼絲繩的根數(shù)及間距，設(shè)計磁敏元件檢測電路，所述磁敏元件個數(shù)和間距與所述被測鋼絲繩排列一致。

s40，將所述磁敏元件檢測電路安裝到所述固定裝置，所述磁敏元件位于所述被測鋼絲繩的上方，且所述磁敏元件位于所述第一磁鐵及第二磁鐵之間。

s50，在所述固定裝置上安裝計程輪和編碼器，所述計程輪與所述鋼絲繩接觸運行帶動所述編碼器工作。

s60，上電工作，所述編碼器發(fā)出的脈沖信號為所述第一磁敏元件及第二磁敏元件拾取的漏磁信號提供等距采樣信號，以判斷所述鋼絲繩的缺陷的位置及大小。

綜上所述，本發(fā)明提出的并排鋼絲繩無損檢測裝置及方法在每根鋼絲繩的兩側(cè)沿鋼絲繩的長度方向分別間隔設(shè)置勵磁回路對鋼絲繩進行勵磁，并通過磁敏元件檢測鋼絲繩的漏磁信號，從而有效克服了多根鋼絲繩并排、繩間間距小帶來的勵磁回路和磁敏元件放置困難的問題，通過對磁敏元件進行信號處理，實現(xiàn)了對多根并排鋼絲繩的無損檢測，提高了檢測效果。

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、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。