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专利号: 2019105348682
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种矿用提升钢丝绳损伤的在役脉冲涡流检测装置,其特征是:在役脉冲涡流检测装置,包括:探头传感器(1)、螺帽(2)、滚轮支架(3)、滚轮(4)、弹簧(5)、半圆管侧板(6)和销钉(7);

所述的滚轮(4)固定在滚轮支架(3)上,并随钢丝绳(8)的运动而滑动;弹簧(5)固定在滚轮支架(3)和半圆管侧板(6)之间,用于随动调节滚轮(4)夹持的钢丝绳(8)直径大小;滚轮支架(3)成对称分布,安装在可拆卸的半圆管侧板(6)两端,并通过螺帽(2)进行限位;销钉(7)用于连接两个可拆卸的半圆管侧板(6),实现两个半圆管侧板(6)的对接安装,探头传感器(1)成圆周阵列固定在半圆管侧板(6)上,位于两个滚轮支架(3)之间,钢丝绳(8)穿过于两个半圆管侧板(6)组装的圆管状机构之间,被四个滚轮(4)夹持。

2.根据权利要求1所述的一种矿用提升钢丝绳损伤的在役脉冲涡流检测装置,其特征是:所述探头传感器(1)包括:探头外壳(11)、磁芯(10)、激励线圈(9)、检测线圈Ⅱ(12)和检测线圈Ⅰ(13);激励线圈(9)绕制在磁芯(10)外侧,检测线圈Ⅰ(13)和检测线圈Ⅱ(12)分别绕制在激励线圈(9)外侧,检测线圈Ⅰ(13)绕制在探头传感器(1)底端,检测线圈Ⅱ(12)绕制在探头传感器(1)中间;磁芯(10)、激励线圈(9)、检测线圈Ⅱ(12)和检测线圈Ⅰ(13)位于探头外壳(11)内,探头外壳(11)用于保护支撑检测线圈Ⅰ(13)和检测线圈Ⅱ(12),激励线圈(9)施加的为脉冲电压激励信号,探头信号为检测线圈Ⅰ(13)和检测线圈Ⅱ(12)的感应电压信号。

3.一种采用权利要求1所述的矿用提升钢丝绳损伤的在役脉冲涡流检测装置的检测方法,其特征是:首先,分别获取探头传感器(1)圆周阵列中各探头传感器(1)在空气中的探头信号作为参考信号;接着,利用检测装置对被测钢丝绳进行在役检测,并获取探头信号;然后,对探头传感器(1)相应检测线圈的检测信号和空气检测信号进行差分,获取检测线圈Ⅰ(13)和检测线圈Ⅱ(12)的差分信号;进一步,再分别计算检测线圈Ⅰ(13)和检测线圈Ⅱ(12)差分信号的标准差,并与其进行二次差分处理,获取检测线圈Ⅰ(13)和检测线圈Ⅱ(12)的二次差分信号,最后,提取出检测线圈Ⅰ(13)二次差分信号和检测线圈Ⅱ(12)二次差分信号的交叉点信号特征,并对比矿用提升钢丝绳损伤标准试件测定的交叉点信号特征阈值以评估钢丝绳损伤状态。

4.根据权利要求3所述的一种矿用提升钢丝绳损伤的在役脉冲涡流检测装置的检测方法,其特征是:具体检测方法的步骤如下:

步骤(1)、分别制定不影响矿用提升钢丝绳正常工况运行的微损伤标准试件和影响矿用提升钢丝绳正常工况运行的严重损伤标准试件,并利用上述检测装置先获取无钢丝绳条件下的检测线圈Ⅰ(13)、检测线圈Ⅱ(12)的空气检测信号 并作为参考信号;

步骤(2)、对矿用提升钢丝绳损伤标准试件进行检测,分别获取检测线圈Ⅰ(13)、检测线圈Ⅱ(12)的检测信号U1s、U2s,并与步骤(1)中获取的参考信号 进行差分,分别获得检测线圈Ⅰ(13)、检测线圈Ⅱ(12)差分信号步骤(3)、分别计算检测线圈Ⅰ(13)、检测线圈Ⅱ(12)的差分信号ΔU1、ΔU2的标准差其中N为检测信号采样点数,

并于步骤(2)中的差分信号ΔU1、ΔU2进行再次差分,分别获得检测线圈Ⅰ(13)、检测线圈Ⅱ(12)的二次差分信号ΔU1std=ΔU1-σ1、ΔU2std=ΔU2-σ2;

步骤(4)、提取出检测线圈Ⅰ(13)、检测线圈Ⅱ(12)的二次差分信号ΔU1std和ΔU2std的交叉点信号特征,并获得相应的交叉点处的电压信号幅值ΔUstd;

步骤(5)、重复步骤(1)、(2)、(3)、(4)可分别获取不影响和影响矿用提升钢丝绳正常运行的标准试件的检测线圈Ⅰ(13)、检测线圈Ⅱ(12)的二次差分信号,并提取出二次差分信号交叉点处的电压信号幅值ΔUsmall、ΔUmax作为评估判定阈值;

步骤(6)、重复步骤(1)、(2)、(3)、(4)对在役工况下的矿用提升钢丝绳进行检测,并获取二次差分信号交叉点处的电压信号幅值ΔUstd;

步骤(7)、对比在役矿用提升钢丝绳检测获得的交叉点信号特征电压幅值ΔUstd与阈值ΔUsmall和ΔUmax大小;

当ΔUstd大于ΔUmax则判定矿用提升钢丝绳损伤影响正常运行,报警并提醒更换;

当ΔUstd小于ΔUmax且大于ΔUsmall则判定矿用提升钢丝绳损伤不影响正常运行,报警并提醒维修和保养;

当ΔUstd小于ΔUsmall则判定矿用提升钢丝绳无损伤,可安全可靠运行。