CN103454339B - 一种自激励屏蔽全磁信息感应探测装置 - Google Patents

Abstract

一种自激励屏蔽全磁信息感应探测装置，包括屏蔽电缆、检测仪和探头，检测仪通过屏蔽电缆与探头相连接，探头包括壳体，以及设置在壳体内壁的励磁屏蔽单元和探测感应单元，励磁屏蔽单元由若干稀土永磁性柱状磁体呈首尾连接的环形，探测感应单元由若干传感器以磁桥式电磁级联，各传感器以其轴向与被测件钢丝绳轴向呈30°-60°交角的姿态，彼此等间隔呈环状绕壳体通孔布置，两个环形沿壳体通孔的轴向具有一定间距，且两个环形的中心线均与设在壳体上的通孔中心线重合。本发明在对被测件进行激励的同时可完全屏蔽外界磁场对被测件的干扰并同时采集分析损伤磁信息的法向分量和轴向分量，结果可靠、高效便捷。

Description

一种自激励屏蔽全磁信息感应探测装置

技术领域

本发明涉及一种无损检测装置，尤其是一种钢丝绳（缆）的无损检测装置。

背景技术

目前，在钢丝绳（缆）损伤检测领域，基于磁原理的检测技术是比较常见的，属于较准确、易实现、相对成熟的检测技术。

其中一种被称为“强磁检测方法”，使用此种方法时，必须首先使被测钢丝绳（缆）被磁化至饱和或过饱和状态，然后利用检测元件即霍尔元件、感应线圈或磁通门等检测钢丝绳（缆）表面外部漏磁信息或穿过线圈的磁通变化从而实现检测目的，此种方法的缺点是：

1、每种传感器只能检测局部缺陷即LF或金属截面积损失即LMA ，而不能同时检测这两类损伤；

2、检测时要求传感器紧贴钢丝绳（缆）表面，仪器设备易被卡阻，或可能带来人身伤害和设备损失；

3、强磁检测仪器较笨重，安装操作困难耗时；

4、强磁检测仪均须使用永磁性强磁体，检测时或对周围电子、电气设备造成不确定的电磁污染和干扰；

5、多数强磁检测仪对现场的干扰信号不能有效排除。

另一种被称为“弱磁检测技术”，该技术使用时 ，对钢丝绳进行磁化后，利用钢丝绳被“加载的弱磁场”进行检测。此种检测方法的缺点是：

1、检测过程分磁化和检测两步来实现，因而需要反复装卸转换仪器设备；

2、检测元件为线圈传感器，由于其依赖“弱磁特性”，遇内、外磁场干扰时检测均可能失效；

3、被“加载的弱磁场”易发生不均匀、不连续现象，使检测结果可靠性较差；

4、抗干扰能力低造成杂信号多、误报率高；

5、“弱磁”强度通常随时间而变化，导致检测结果的重复性、稳定性均较差。

综上，现有的方法由于其选用的传感器性能局限，根据上述方法制作的检测装置只能取得单向磁信号，所采集的信息不完整、不全面，导致失真度大可靠性差；有的检测装置虽然采用了“高灵敏传感器”，但因存在检测工艺的本质缺陷而无法排除干扰，造成检测结果确定度低、误报率高、稳定性差。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种自激励屏蔽全磁信息感应检测方装置，可针对钢丝绳（缆）使用中可能产生的各种损伤实施有效探测。

本发明为了解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种自激励屏蔽全磁信息感应探测装置，包括屏蔽电缆、检测仪和探头，检测仪通过屏蔽电缆与探头相连接，所述探头包括壳体，以及设置在壳体内的励磁屏蔽单元和探测感应单元，所述壳体上设有贯穿左右两端的通孔，所述励磁屏蔽单元由若干平行于壳体通孔方向的稀土永磁性柱状磁体组成，稀土永磁性柱状磁体呈首尾连接的环形并通过励磁屏蔽单元支架与壳体的内壁相连接；所述的探测感应单元由若干传感器以磁桥式电磁级联，各传感器以其轴向与被测件钢丝绳轴向呈30°-60°交角的姿态，彼此等间隔呈环状绕壳体通孔布置，且所述励磁屏蔽单元中稀土永磁性柱状磁体构成的环形以及探测感应单元中传感器构成的环形沿壳体通孔的轴向具有一定间距，且构成的两个环形的中心线均与壳体的通孔中心线重合。

所述的探测感应单元中各传感器轴线与被测件钢丝绳轴向呈45°的交角，且各传感器远离被测件钢丝绳的一端均朝向励磁屏蔽单元。

所述的探测感应单元中传感器靠近被测件钢丝绳的一端与所述的励磁屏蔽单元靠近探测感应单元的一端之间的间距为70mm-210mm。

所述壳体为筒形或长方形。

有益效果：

1、本发明对钢丝绳（缆）实施自激励磁的同时，同步实现抗干扰屏蔽，完全屏蔽外界磁场对被测件的干扰；探测感应单元因为与励磁屏蔽单元同体设置，故可动态同步定量探测励磁屏蔽单元与被测钢丝绳（缆）合成的磁场矢量信息，即可同时采集分析损伤磁信息的法向分量（相当于LF即局部缺陷）和轴向分量（相当于LMA即金属截面积损失）；

2、探测感应单元中传感器轴线与钢丝绳（缆）轴向成一定的夹角相位设置，使得损伤信息的各向分量被同步感应合成；若干传感器相互磁桥式级联布局，建立了三维空间完整采集构架，真正实现了对钢丝绳（缆）损伤信号的全磁信息探测。损伤探测结果的确定度高、误报率低；励磁、屏蔽、感应、探测多功能集成一体同步进行，只需一次操作，简单实用、高效便捷。

附图说明

图1为本发明探头的结构示意图。

图2为图1去掉壳体后，励磁屏蔽单元和探测感应单元的侧视图。

图中，1、壳体，101、探测感应单元支架，102、支脚，103、励磁屏蔽单元支架 ，104、手柄，2、探测感应单元 ，3、励磁屏蔽单元，4、钢丝绳。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步具体详细的说明。

如图所示，包括屏蔽电缆、检测仪（屏蔽电缆和检测仪在图中未示出）和探头，检测仪通过屏蔽电缆与探头相连接，所述探头包括壳体1，以及设置在壳体1内的励磁屏蔽单元3和探测感应单元2，所述壳体1上设有贯穿左右两端的通孔，所述励磁屏蔽单元3由若干平行于壳体1通孔方向的稀土永磁性柱状磁体组成，稀土永磁性柱状磁体呈首尾连接的环形并通过励磁屏蔽单元支架 103与壳体1的内壁相连接；所述的探测感应单元2由若干传感器以磁桥式电磁级联，各传感器以其轴向与被测件钢丝绳4 轴向呈30°-60°交角的姿态，彼此等间隔呈环状绕壳体1通孔布置，其通过探测感应单元支架101与壳体1内壁相连接，且所述励磁屏蔽单元3中稀土永磁性柱状磁体构成的环形以及探测感应单元2中传感器构成的环形沿壳体1通孔的轴向具有一定间距，且构成的两个环形的中心线均与壳体1的通孔中心线重合。

所述壳体1为筒形或长方形，本实施例壳体1为筒形。

本实施例的稀土永磁性柱状磁体为标准稀土永磁性柱状体。

所述的包括若干标准稀土永磁性柱状体的环形励磁屏蔽单元3的内壁距离钢丝绳4表面距离为1mm≤s1≤40mm。优选30mm ＜s1≤ 40mm，本具体实施例，多个标准稀土永磁性柱状体粘接而成的励磁屏蔽单元内壁距离钢丝绳4表面距离为35mm。

所述的探测感应单元2中各传感器轴线与被测件钢丝绳4轴向呈45°的交角，且各传感器远离被测件钢丝绳4的一端均朝向励磁屏蔽单元3，用于采集损伤磁信息在水平、垂直方向上的合成矢量信号。

所述的探测感应单元2中传感器靠近被测件钢丝绳4的一端与所述的励磁屏蔽单元3靠近探测感应单元2的一端之间的间距为70mm-210mm，本实施例选择140mm。

所述壳体1的外壁上设有用以起支撑作用的支脚102和用以方便携带的手柄104。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种自激励屏蔽全磁信息感应探测装置，包括屏蔽电缆、检测仪和探头，检测仪通过屏蔽电缆与探头相连接，其特征在于：所述探头包括壳体（1），以及设置在壳体（1）内的励磁屏蔽单元（3）和探测感应单元（2），所述壳体（1）上设有贯穿左右两端的通孔，所述励磁屏蔽单元（3）由若干平行于壳体（1）通孔方向的稀土永磁性柱状磁体组成，稀土永磁性柱状磁体呈首尾连接的环形，并通过励磁屏蔽单元支架 （103）与壳体（1）的内壁相连接；所述的探测感应单元（2）由若干传感器以磁桥式电磁级联，各传感器以其轴向与被测件钢丝绳（4）轴向呈30°-60°交角的姿态，彼此等间隔呈环状绕壳体（1）通孔布置，且所述励磁屏蔽单元（3）中稀土永磁性柱状磁体构成的环形以及探测感应单元（2）中传感器构成的环形沿壳体（1）通孔的轴向具有一定间距，且构成的两个环形的中心线均与壳体（1）的通孔中心线重合。

2.根据权利要求1所述的一种自激励屏蔽全磁信息感应探测装置，其特征在于：所述的探测感应单元（2）中各传感器轴线与被测件钢丝绳（4）轴向呈45°的交角，且各传感器远离被测件钢丝绳（4）的一端均朝向励磁屏蔽单元（3）。

3.根据权利要求1所述的一种自激励屏蔽全磁信息感应探测装置，其特征在于：所述的探测感应单元（2）中传感器靠近被测件钢丝绳（4）的一端与所述的励磁屏蔽单元（3）靠近探测感应单元（2）的一端之间的间距为70mm-210mm。

4.根据权利要求1所述的一种自激励屏蔽全磁信息感应探测装置，其特征在于：所述壳体（1）为筒形或长方形。