专利名称：钢丝绳的探伤设备的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种钢丝绳(wire rope)的探伤设备，该钢丝绳的探伤设 备为了确保使用钢丝绳的各种设备的安全性，对钢丝绳股线的断裂和断线 等的损伤状态进行检测，在检测时，不需要将钢丝绳从设备上卸下来，而 可以直接对正在使用中的钢丝绳进行检测。
背景技术：
在电梯、提升器、缆车、吊车等中使用的钢丝绳由于疲劳和磨耗等， 作为构成股线的钢丝可能会依次发生断裂，其断裂量随着年代变长而增 加。在断裂量超过了规定量时，则判断该钢丝绳到了使用寿命而对其进行 交换。因此，需要通过定期检査来测定钢丝的断裂量，以判断钢丝绳是否 能够安全使用。
一直以来，都是通过目测来检查使用中的钢丝绳的断裂量。但是，在 检査长度很长的钢丝绳时，目测需要花费很长的时间，因此不实用。
为此，已经开发出了用于对钢丝绳的断裂量进行定量测定的使用了电 磁探伤法的探伤设备(钢丝绳探伤器(wire rope tester)),该种探伤设备携 带方便，能够方便地对吊车等中使用的架设在很高的天棚等上的钢丝绳进 行维修检查，尤其是能够方便地对电梯等中使用的架设在检测空间狭窄的 场所的钢丝绳进行维修检查。例如，在专利文献l的日本国发明专利特开 平7 —198684号公报公开了一种探伤设备，其使用1组永久磁铁在长度方 向上对钢丝绳进行磁化，并且将用于检测从钢丝的断裂部分泄漏出的磁通 的探头线圈设置在磁铁之间，以此来检查钢丝的断裂。
此外，例如在专利文献2的日本国发明专利特开2002—5896号公报 中公开了一种方案，其使用磁通泄漏检测法，为了对多个部位的断裂和局 部性磨耗等进行更为精确的探伤，以及自动判断该等损伤是否已经达到了 钢丝绳的交换标准，在钢丝绳的圆周方向上设置多个磁传感器，并且将该等磁传感器检测到的泄漏磁通值中超过了规定标准值的泄漏磁通值作为股线(strand)的损伤信号进行抽取。专利文献l特开平7-198684号公报第7页图1专利文献2特开2002-5896号公报第8页图2以前， 一般的情况是钢丝绳与绳轮或者滑轮接触，使得最外层的钢丝 产生断裂。但是，由于近年来钢丝绳的使用方法越来越多样化，并且钢丝 绳的结构也变得更为复杂，有时会出现位于钢丝绳内部的钢丝发生断裂的 情况。此时，由于需要了解其损伤机理，所以必须知道在钢丝绳内部的哪 一个位置上发生了损伤。在上述现有技术中，根据磁检测装置所检测到的输出波形中是否存在 峰值，来判断钢丝有无断裂。但是，在钢丝的断裂位置存在于钢丝绳的内 部时，由于断裂部位远离磁检测传感器，所以磁检测传感器的输出小。此 时，需要配备多个A / D变换器，并且需要对各个A / D变换器进行校正。发明内容本发明的目的在于解决上述现有技术中所存在的问题，使得即使断裂 部位位于钢丝绳的深处，也能够提高检测的可靠性。此外，本发明的其它 的目的在于减少校正工作，进一步简化使用方法。为了实现上述目的，本发明提供一种钢丝绳的探伤设备，该钢丝绳的 探伤设备使磁通在长度方向上通过由多根钢丝捻合而成的钢丝绳，以检测在所述钢丝的损伤部产生的泄漏磁通，其具备磁化器，其在长度方向上 磁化所述钢丝绳；多个磁检测装置，其设置在所述钢丝绳的圆周方向上， 用于检测所述泄漏磁通；以及存储器，其预先存储有所述损伤部的深度、 损伤量、由所述多个磁检测装置检测到的检测值的和与由相邻的所述磁气 检测装置检测到的差分值之间的关系，其中，能够根据由所述磁检测装置 检测到的值以及存储在所述存储器中的值求出所述损伤部的深度以及所 述损伤量。发明效果根据本发明，即使钢丝的断裂位置存在于钢丝绳的内部，也能够根据 设置在钢丝绳的圆周方向上的多个磁检测装置检测到的值与预先存储的损伤部的深度和损伤量之间的关系求出损伤部的深度以及损伤量，能够提 高检测的可靠性。
图1是表示本发明的一实施形式的钢丝绳探伤设备的立体图。图2是表示一实施形式的损伤部的深度、损伤量、由多个磁检测装置 检测到的检测值的和以及相邻的磁检测装置检测到的差分值之间的关系 的曲线图。图3是表示一实施形式中的磁检测装置的设置方法和损伤部的位置之 间的关系的截面图。图4是表示磁检测装置的输出值以及磁检测装置和单磁极所成角度之 间关系的曲线图。图5是表示一实施形式中的对于磁检测装置的个数与检测灵敏度之间 关系的曲线图。图6是表示一实施形式中的磁检测装置的设置位置的截面图。图7是表示一实施形式中的磁检测装置的大致立体示意图。图8是表示其它实施形式的钢丝绳探伤设备的立体图。屈9是表示又一个其它实施形式的钢丝绳探伤设备的立体图。图10是表示又一个其它实施形式的钢丝绳探伤设备的方块图。符号说明1 钢丝绳3第l磁检测装置4a 4h第2磁检测装置4i 4p第3磁检测装置5 总和测定器6差分测定器具体实施方式
以下参照附图对本发明的实施形式进行说明。 实施例1图1表示钢丝绳的探伤设备的结构。设置磁化器2，该磁化器2在长度方向上磁化钢丝绳1。在钢丝绳1 的周围，作为磁检测装置(线圈、磁传感器)，设置检测全周的磁通的第l磁检测装置3、多个第2磁检测装置4a 4h以及第3磁检测装置4i 4p， 该等检测装置相邻地呈环状设置在钢丝绳1的全周上。第2磁检测装置4a 4h和第3磁检测装置4i 4p之间的相位差为90 ° ， 4i设置在4a与4b之间，4j设置在4b与4c之间，以下以此类推，将 4k 4p分别设置在4a 4h之间。第1磁检测装置3的输出输入到总和测 定器5中。第2磁检测装置4a 4h和第3磁检测装置4i 4p的输出输入 到差分测定器6。在总和测定器5和差分测定器6中对输入信号进行A / D变换。将变换后的信号输入至第1运算器7中以计算差分测定器6的信号与 总和测定器5的信号之间的信号比，根据损伤深度相对于存储在存储器8 中的信号比的值，将损伤深度输出到显示器11中。在第2运算器9中， 根据总和测定器5的信号、差分测定器6的信号以及预先存储在存储器10 中的用于诊断的阈值数据，计算损伤量，并将该值输出到显示器ll中。以下对图1中的第l运算器7以及第2运算器9的诊断原理进行说明。 假定损伤部位于钢丝绳1的靠近表面的较浅的部分中，并且位于磁检测装 置4a的中心，当磁检测装置位于半径为7mm的圆周上，且损伤部存在于 距离钢丝绳中心6mm的位置上时，磁检测装置4a和4b的输出差大约为 98%。如此，靠近损伤部的磁检测装置和与其相邻的磁检测装置之间的输出 差，在损伤部越位于钢丝绳的深部时越小。例如，在损伤部距离中心4mm 时，输出差为71%，在损伤部距离中心2mm时，输出差为27%。损伤部 的位置离开钢丝绳中心越远，即损伤部的深度越浅，则输出比越大。如果 将该关系存储在存储器8中，就能够通过第1差分测定器6计算出损伤深 度。图2例示了差分值和总和值之比与总和值之间的关系，如图所示，在 损伤量(损伤部的个数)为1以及2时，损伤部至钢丝绳中心的距离分别 为2mm、 4mm、 6mm。此时的差分值使用第2磁检测装置检测到的差分值的绝对值与第3磁检测装置检测到的差分值的绝对值之和。根据图2，能够知道在损伤量相同的情况下，数据曲线大致呈直线形 状。因此，在损伤量1和2的中间位置设置阈值，在超出阈值时将损伤量判断为2以上。此外，在损伤量在预先通过实验等求出的杂波强度以下时， 将损伤量判断为0。在存储器10中存储该等阈值以及杂波强度值，第2 运算器9将损伤量输出到显示器11中。此外，存储器8、 IO可以设置成一个预先存储损伤部的深度、损伤量、 总和、差分值之间的关系的存储器，以根据所存储的值求出损伤部的深度 以及损伤量。以下对图1中的第2磁检测装置4a 4h和第3磁检测装置4i 4p之 间的输出的不同之处进行说明。在损伤部位于磁检测装置4a和4b的中间时，磁检测装置4a和4b的 输出相等。因此，此时的差分值为0。此时，在第3磁检测装置4i 4p中， 损伤部位于磁检测装置4i的中央。因此，可以通过磁检测装置4i 4p的 输出求出差分值。如上所述，通过将第3磁检测装置设置在第2磁检测装 置4a 4h的中间，即使在第2磁检测装置检测到的差分值为0时，也能 够通过第3磁检测装置得到差分值。在上述示例中，作为第2磁检测装置4a 4h以及第3磁检测装置4i 4p，分别具备8个磁检测装置。在磁检测装置为8个时，检测到峰值的磁检测装置4y和与其相邻的 磁检测装置4x、 4z之间的输出差约为98%。另一方面，在磁检测装置的 个数为72个时，检测到峰值的磁检测装置4y和与其相邻的磁检测装置4x、 4z之间的输出差约为33。/。。在差分值的计算中，由于检测到峰值的磁检测 装置和与其相邻的磁检测装置之间的差最大，而其它的磁检测装置之间的 输出差较小，因此需要得到检测到峰值的磁检测装置和与其相邻的磁检测 装置之间的差分值，否则无法进行诊断。此外，在差分值的计算中，由于从峰值输出中减去与其相邻的2个磁 检测装置的输出，因此峰值输出至少比与其相邻的磁检测装置的输出大2 倍以上。由于磁通量与距离的平方成反比，所以能够根据图3所示的损伤部与磁检测装置之间的位置关系以及磁通量的大小关系来计算磁检测装置的 个数的总和。如图3所示，将损伤部12距离钢丝绳中心的距离设定为R，钢丝绳 中心到磁检测装置的距离设定为d，磁检测装置4x和4y相对于钢丝绳中 心的夹角设定为6。磁检测装置4y到损伤部12的距离h根据余弦定理得 到h2二R2+d2—2Rdcos0。由于磁检测装置的输出和其与损伤部之间的距离的平方成反比，所以 将磁检测装置4x的输出设定为Bl，磁检测装置4y的输出设定为B2时， 满足B1: B2=l/ (R—d) 2: 1/h2。此时，由于B1/B2〉2，因此Bl /B2=h2/ (R—d) 2= (R2+d2—2Rdcos" / (R—d) 2〉2， cos^< (R2 +d2—2 (R—d) 2) /2Rd，由于磁检测装置的个数N被设置为27r/e， 因此只需将磁检测装置的个数设置成N〈27r/ (cos" ((R2+d2—2 (d—R) 2) /2Rd))便可。以下对磁检测装置的个数的下限进行说明。为了获取差分值，至少需要2个以上的第2磁检测装置。在损伤部12 位于磁检测装置4x的中心时，损伤部12距离磁检测装置4b较远。由于 此时的磁检测装置4x和4b的中心部分的磁通量之间存在偏差，因此能够 得到差分值。所以，优选第2以及第3磁检测装置的个数为2个以上。但是，如果磁检测装置的个数减少，则因损伤而产生的磁通泄漏的检 测面积增大。在磁检测装置检测到其检测范围内的平均的磁通密度的大小 和磁通密度的变动。因此，当因损伤而产生的磁通量保持一定，而只有磁 检测装置的检测区域内的特定区域的磁通密度较大时，磁检测装置的检测 面积越大，则灵敏度越低。假设在距离钢丝绳中心6mm的位置上具有单磁极13，在距离钢丝绳 中心7mm的位置上具有磁检测装置4x时，单磁极13和磁检测装置4x的 相对于钢丝绳中心的夹角为0。图4表示0与相对磁通密度之间的关系， 其中，0为O时，即磁检测装置4x位于连接钢丝绳中心与单磁极13的直 线上时的测定值被设定为1。也就是说，距离0=0越远，则磁通密度越小。此外，磁检测装置在进行输出时，输出的是磁检测装置所覆盖区域的 平均值。例如，在磁检测装置为2个时，1个磁检测装置所覆盖的区域为180度的区域。另一方面，在磁检测装置为8个时，1个磁检测装置所覆盖的区域为45度的区域。因此，如果减少磁检测装置的个数，则灵敏度 (输出)将降低。关于磁检测装置的个数和磁检测装置的输出，在图5中示出了磁检测 装置的输出与磁检测装置个数之间的关系。实际上，由于股线凹凸等的影 响以及测定时的偏差等，还要将测定值乘以杂波。杂波因测定方法的不同 而不同，但一般可将杂波的允许值设定在峰值的20%，从图5可以知道， 在磁检测装置的个数为2个时，测定值会被杂波覆盖，所以在实际的应用 中，磁检测装置的个数优选在4以上20以下。在上述实施例中，测定了第2或者第3磁检测装置的差分值。因此， 在设置磁检测装置时，应先决定敏感方向后再进行实际安装。图6表示磁 检测装置4a 4h的设置例，磁检测装置4a、 4c、 4e、 4g被设置为相对于 从钢丝绳中心向外的磁通输出正的输出，而其它的检测装置被设置为相对 于从钢丝绳中心向外的磁通输出负的输出。因此，只需简单地算出各个磁检测装置的输出和，便能够得到差分值。 图7表示使用线圈时的示例，为了使敏感方向相互逆向，将线圈的巻绕方 向设置成交替反向巻绕，并将全部的线圈串联连结而得到差分值。此外，磁检测装置只要能够测定圆周方向的磁通分布便可，例如，可 以使用分割为多个的磁检测装置的和来代替磁检测装置的输出。但是，为 了能够准确地测定损伤所引起的泄漏磁通的峰值，需要縮小各个磁检测装 置的间隔。实施例2图8表示第2实施例，第1磁检测装置3和第2磁检测装置4a 4h 以及第3磁检测装置4i 4p在长度方向上错位设置。由此，进行设置时， 由于配线不会重叠，所以能够容易地进行安装。此外，设置时间校正器14a 14c，使各个磁检测装置的输出值成为钢 丝绳的相同截面上的输出值。也就是说，在一边移动钢丝绳1一边进行测 定时，如果钢丝绳1的移动速度为v[m/s]，磁检测装置3与磁检测装置 4a 4h、 4i 4p之间的距离分别为L[m]，钢丝绳1先通过磁检测装置3，然后通过磁检测装置4a 4h，最后通过磁检测装置4i 4p时，使磁检测 装置的输出延迟2L/v[s]，使磁检测装置4a 4h的输出延迟L/v[s]，通 过这一处理来进行时间校正。此外，存储器15中存储有相对于钢丝绳速度的校正时间值，根据该 值，由时间校正器14a 14c进行时间校正，并将其结果输出到总和测定 器5以及差分测定器6中。实施例3图9表示第3实施例，由于使用中的钢丝绳的端部被固定着，因此将 检测装置分割成多个传感器单元，以方便钢丝绳通过。如图9所示，以分割面16将检测装置一分为二时，将第1磁检测装 置3连接成由其输出2个一分为二的磁检测装置17a、 17b的和。此外， 由于第2磁检测装置4a 4h以及第3磁检测装置4i 4p中的某个磁检测 装置可能会位于分割面16上，所以将跨越分割面16的磁检测装置一分为 二，并调节灵敏度，使得分割后的磁检测装置的和与分割前相等。具体的方法是，如图9所示，如果分割面16位于通过磁检测装置4c 中心的位置，则使磁检测装置18a和18b夹着分割面16设置，并使磁检 测装置18a和18b的灵敏度为4c的一半，以此来取代磁检测装置4c。此 外，采用同样的方法来设置18c和18d来代替磁检测装置4g。将线圈作为磁检测装置使用时，则将匝数设定为相同，而将截面积设 定为一半便可。此外，在调节灵敏度时，没有必要仅仅依据面积来进行调 节，也可以通过调节匝数或通过放大器等调节电性增益值以及该等方法的 组合来调节灵敏度。实施例4图10表示第4实施例，由于第2和第3磁检测装置覆盖了钢丝绳的 全周，因此省略了第1磁检测装置。在图10中，通过1个总和测定器19a来测定磁检测装置4a、 4c、 4e、 4g的输出和，并且通过另外一个总和测定器19b来测定磁检测装置4b、 4d、 4f、 4h的输出和。总和测定器19a和总和测定器19b的和相当于在第ii1磁检测装置所测定到的总和值，总和测定器19a与总和测定器19b的差 相当于第2磁检测装置所测定到的差分值。由此，由于能够省略第l磁检 测装置，所以能够减少各个磁检测装置的校正工作。
权利要求
1. 一种钢丝绳的探伤设备，该钢丝绳的探伤设备使磁通在长度方向 上通过由多根钢丝捻合而成的钢丝绳，以检测在所述钢丝的损伤部所产生 的泄漏磁通，其特征在于，具备磁化器，其在长度方向上磁化所述钢丝绳；多个磁检测装置，其设置在所述钢丝绳的圆周方向上，用于检测所述 泄漏磁通；以及存储器，其预先存储有所述损伤部的深度、损伤量、由所述多个磁检 测装置检测到的检测值的和与由相邻的所述磁检测装置检测到的差分值 之间的关系，根据由所述磁检测装置检测到的值以及存储在所述存储器中的值求 出所述损伤部的深度以及所述损伤量。
2. 如权利要求1所述的钢丝绳的探伤设备，其特征在于， 根据所述多个所述磁检测装置所检测到的值之和以及由相邻的所述磁检测装置所检测到的差分值求出所述损伤部的深度。
3. 如权利要求1所述的钢丝绳的探伤设备，其特征在于， 根据所述差分值相对于所述和的比值以及所述和的值求出损伤量。
4. 如权利要求1所述的钢丝绳的探伤设备，其特征在于， 所述磁检测装置具备对所述钢丝绳全周的磁通进行检测的第1磁检测装置、多个第2磁检测装置以及相位与所述第2磁检测装置错开设置的多 个第3磁检测装置，其中，所述差分值是与所述第2磁检测装置相邻的磁检测装置的输出 的差分值以及在圆周方向上与所述第3磁检测装置相邻的磁检测装置的输 出的差分值之和。
5. 如权利要求1所述的钢丝绳的探伤设备，其特征在于， 将假设的损伤中离开所述钢丝绳中心最远的位置到该中心的距离设定为R，从中心到所述磁检测装置为止的距离设定为d时，所述磁检测装 置的个数N在2个以上且在2tt/ (cos_1((R2+d2—2(d—R)2) /2Rd)) 个以下。
6.如权利要求1所述的钢丝绳的探伤设备，其特征在于，所述磁检测装置的个数N在4个以上且在20个以下。 '7.如权利要求1所述的钢丝绳的探伤设备，其特征在于，所述磁检测装置被设置成相邻的磁检测装置的检测方向分别朝向所 述钢丝绳的中心方向和朝向外部方向。
全文摘要
本发明提供一种钢丝绳的探伤设备，该钢丝绳的探伤设备检测在钢丝的损伤部产生的泄漏磁通，其具备磁化器(2)，其在长度方向上磁化钢丝绳(1)；多个磁检测装置(3，4)，其设置在钢丝绳(1)的圆周方向上，用于检测泄漏磁通；以及存储器(8，10)，其预先存储有损伤部的深度、损伤量、由多个磁检测装置检测到的检测值的和与由相邻的磁检测装置检测到的差分值之间的关系，根据由磁检测装置检测到的值以及存储在存储器中的值求出损伤部的深度以及损伤量。从而即使断裂部位位于钢丝绳的深处，也能够提高损伤探测的可靠性。
文档编号G01N27/85GK101311713SQ20081010052
公开日2008年11月26日 申请日期2008年5月20日 优先权日2007年5月23日
发明者有贺正记, 浅井大辅 申请人:株式会社日立制作所