鋼絲繩損傷機(jī)理與電磁傳感檢測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、鋼絲繩具有良好的承載能力，因此被廣泛用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的很多行業(yè)。由于鋼絲繩應(yīng)用的廣泛性，其安全運(yùn)行就成了關(guān)注的焦點(diǎn)。鋼絲繩在使用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)多種形式的損傷，比如磨損、斷絲、銹蝕、疲勞等，為了避免這些損傷帶來(lái)的安全隱患，需要定期對(duì)鋼絲繩進(jìn)行檢測(cè)。目前，國(guó)內(nèi)外存在多種類型的檢測(cè)傳感器，對(duì)鋼絲繩損傷的檢測(cè)性能也存在一定的差異，因此，本文通過(guò)對(duì)鋼絲繩損傷機(jī)理進(jìn)行深入研究，旨在設(shè)計(jì)出一種便攜的可以檢測(cè)鋼絲繩損傷的傳感器。
　　本文對(duì)鋼絲繩無(wú)損檢

2、測(cè)的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)，并對(duì)電磁傳感檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了研究。介紹了鋼絲繩損傷的基本知識(shí)及損傷檢測(cè)機(jī)理，包括對(duì)鋼絲繩結(jié)構(gòu)、分類、特點(diǎn)及用途的介紹，對(duì)鋼絲繩損傷類型及其報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)的探討，對(duì)鋼絲繩磁化方式和強(qiáng)度的研究，并以主磁通檢測(cè)原理和漏磁通檢測(cè)原理為基礎(chǔ)深入的研究了鋼絲繩損傷檢測(cè)機(jī)理。
　　利用漏磁場(chǎng)的檢測(cè)實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼絲繩 LF型損傷的檢測(cè)。首先使用 MATLAB仿真軟件建立鋼絲繩斷絲損傷的仿真模型，得到關(guān)于漏磁場(chǎng)的仿真圖形，然后根據(jù)漏磁場(chǎng)

3、的特點(diǎn)建立斷絲長(zhǎng)度及深度和漏磁場(chǎng)峰值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了能使鋼絲繩達(dá)到磁飽和的永久磁鐵勵(lì)磁裝置。根據(jù)漏磁場(chǎng)的分布特點(diǎn)，設(shè)計(jì)制作了由霍爾元件組成的檢測(cè)電路板，并對(duì)此電路進(jìn)行初步測(cè)試。
　　通過(guò)檢測(cè)主磁通完成對(duì)鋼絲繩 LMA型損傷的測(cè)定。使用MATLAB仿真軟件對(duì)鋼絲繩金屬截面積損失建立仿真模型，得到同一直徑的鋼絲繩出現(xiàn)不同程度截面積損傷時(shí)的磁力線分布圖，及不同直徑的鋼絲繩出現(xiàn)截面積損失時(shí)的磁力線分布情況。根據(jù)穿過(guò)鋼絲繩中

4、磁力線的特點(diǎn)，建立截面積損傷百分比與磁力線數(shù)目的對(duì)應(yīng)關(guān)系，進(jìn)而選擇了感應(yīng)線圈檢測(cè)鋼絲繩的LMA型損傷的形式。
　　制作傳感器并進(jìn)行損傷檢測(cè)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)第一步為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建，包括傳感器支架的設(shè)計(jì)、鋼絲繩運(yùn)動(dòng)形式的選擇等。然后分別進(jìn)行傳感器性能的測(cè)試實(shí)驗(yàn)和鋼絲繩損傷信號(hào)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)。通過(guò)設(shè)計(jì)鋼絲繩的多種損傷，得到不同損傷時(shí)檢測(cè)信號(hào)的波形情況；分析檢測(cè)信號(hào)的特點(diǎn)，總結(jié)斷絲數(shù)量及斷口寬度對(duì)檢測(cè)信號(hào)的影響規(guī)律。
　　本文通過(guò)理論及實(shí)驗(yàn)對(duì)鋼