CN214174235U - 一种狭小工况下的钢丝绳缺陷快速检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种狭小工况下的钢丝绳缺陷快速检测装置，包括底座和顶盖，其中底座和顶盖上均设有线性磁传感器放置孔，用于放置线性磁传感器，底座的前后两端分别设有两个相同的永磁铁放置槽，底座的左右两端分别设有相同的钢条放置槽，用于放置钢条，底座上还设有钢丝绳穿过孔，用于钢丝绳穿过钢丝绳穿过孔后进行检测。能够快速检测钢丝绳表面及近表面的缺陷信号，并发出警报，相对于现有的快速漏磁检测装置。本装置结构更加简单、轻便、尺寸小、成本低、更加精密，可检测出钢丝绳的一根钢丝的缺陷信号，便于使用和推广，尤其在军用飞机中钢丝绳所处的狭窄位置的工况下，能够代替传统人工检测，有效发挥作用。
Description
技术领域
本实用新型涉及钢丝绳缺陷检测领域，尤其涉及一种狭小工况下的钢丝绳缺陷快速检测装置。
背景技术
钢丝绳能适用于各种不利的工作条件下，但长期的使用会使得钢丝绳出现各种损伤，容易引起断裂，造成人员的伤亡和起重设备的损毁。现有钢丝绳缺陷检测技术主要有光学法、超声检测法、电磁检测法等。光学法是通过CCD技术拍摄被测钢丝绳表面形态，出现故障时，缺陷形状就会以图形方式显示出来，利用图形处理方法来分析图像特征，然后导出缺陷形态和缺陷大小，此法可以直观的显现出缺陷程度，只对检测绳段近表面精度高，当被测绳段表面不清洁时检测精度受限。超声检测法是将超声波信号作用于被测绳段，当被测绳段出现表面损失和断丝等缺陷时，声波将会从缺陷部位反射回来，接受设备拾取到的声波信号含有钢丝绳的缺陷信息，此种方法可以对钢丝绳内外断丝都可以很好检测，但该方法仅仅适用于检测钢丝绳端部和离端部距离较近的缺陷，不适用于较远处的缺陷，当对较远处缺陷检测时，精度较低；而现有的电磁检测设备体积较大，无法适用于飞机内部钢丝绳所处的狭窄工况。
发明内容
为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种狭小工况下的钢丝绳缺陷快速检测装置。
为了实现上述目的，本实用新型提供的一种狭小工况下的钢丝绳缺陷快速检测装置是这样实现的：将需要检测的钢丝绳穿过磁化部分进行磁化，再通过线性磁传感器检测被磁化的钢丝绳，钢丝绳出现缺陷时，线性磁传感器输出值将发生变化，通过控制电路板接收线性磁传感器采集到的信息，当钢丝绳的被测部分存在缺陷时，控制电路板控制蜂鸣器和警示灯发出报警信号，且在钢丝绳经过旋转编码器后，通过旋转编码器识别钢丝绳移动的位移，并由控制电路板控制LCD显示屏实时显示线性磁传感器的输出电压值和钢丝绳移动的位移值。能够快速检测钢丝绳表面及近表面的缺陷信号，并发出警报，相对于现有的快速漏磁检测装置，本装置结构更加简单、轻便、尺寸小、成本低、更加精密，可检测出钢丝绳的一根钢丝的缺陷信号，便于使用和推广，尤其在军用飞机中钢丝绳所处的狭窄位置的工况下，能够代替传统人工检测，有效发挥作用。
一种狭小工况下的钢丝绳缺陷快速检测装置，包括底座和顶盖，其中底座和顶盖上均设有线性磁传感器放置孔，用于放置线性磁传感器，底座的前后两端分别设有两个相同的永磁铁放置槽，用于放置永磁铁，底座的左右两端分别设有相同的钢条放置槽，用于放置钢条，底座上还设有钢丝绳穿过孔，用于钢丝绳穿过钢丝绳穿过孔后进行检测，底座一侧安装有锁钩，与锁钩安装的对应一侧的顶盖上安装有锁扣，底座和顶盖的另一侧安装有两个合页，用于将底座和顶盖连接在一起，通过锁扣和锁钩将顶盖锁在底座上。
本实用新型的两根钢条平行安装在两个钢条放置槽中，两对永磁铁平行安装在两个永磁铁放置槽中，且钢条与永磁铁互相接触，由永磁铁、钢条形成磁化部分，对钢丝绳进行磁化处理，通过线性磁传感器来检测被磁化的钢丝绳周围的磁场信号，旋转编码器安装在钢丝绳通过检测装置的出口位置，与钢丝绳紧密相连，用于检测钢丝绳移动的位移。
本实用新型的底座和顶盖上的线性磁传感器放置孔上安装四个相同的线性磁传感器，用于且四个线性磁传感器相互成90度安装。
本实用新型在钢丝绳的同一侧，一对永磁铁的N极和S极相距8厘米分别固定在同一钢条上形成复合体，在钢丝绳两侧对称位置靠近钢丝绳一侧的永磁铁都为N极或S极。
本实用新型的顶盖外表面上安装有控制电路板、警示灯、蜂鸣器、LCD显示屏，控制电路板、警示灯、蜂鸣器、LCD显示屏之间电性连接，警示灯、蜂鸣器用于向用户提供声光报警信息，LCD显示屏用于实时显示线性磁传感器的输出电压值和钢丝绳移动的位移值，由控制电路板对线性磁传感器和旋转编码器采集到的信息进行处理，在控制电路板中将旋转编码器采集到的位移值和线性磁传感器输出的电压值一一对应，一旦钢丝绳的被检测部分存在缺陷时，控制电路板便控制LCD显示屏显示钢丝绳出现缺陷的位置及对应的电压值，并控制警示灯和蜂鸣器发出报警信号，用户根据LCD显示屏上显示的位移值就能够找到钢丝绳存在缺陷位置。
本实用新型的控制电路板判断钢丝绳存在缺陷的依据为：根据线性磁传感器输出电压变化的大小来判断钢丝绳的缺陷大小，且当被测钢丝绳的一根钢丝断裂时，线性磁传感器输出电压变化的大小为20毫伏，根据这个电压值变化的大小既可判断被测钢丝绳已断裂钢丝数量。
本实用新型的控制电路板上设有信号放大电路、滤波电路、模数转换电路、单片机最小***电路，由于线性磁传感器输出信号的比较微弱，所以通过信号放大电路对线性磁传感器采集到的信号进行放大处理，而线性磁传感器采集到的信号惨咋了噪声，所以通过滤波电路对放大后的信号进行滤波处理，再通过模数转换电路将采集到的信号进行A/D转换，最后输入到单片机最小***电路进行分析计算。
本实用新型的单片机最小***电路采用MC9S12X128为核心。
本实用新型的警示灯分为红色灯和绿色灯，当钢丝绳被测部分没有缺陷时，控制电路板控制绿色灯亮起，当钢丝绳被测部分存在缺陷时，控制电路板控制红色灯亮起和蜂鸣器响起，提示用户钢丝绳存在缺陷了。
本实用新型的线性磁传感器采用TMR2102传感器。
由于本实用新型采用永磁铁、钢条形成磁化部分，对钢丝绳进行磁化处理，通过线性磁传感器来检测被磁化的钢丝绳周围的磁场信号的结构，从而可以得到以下有益效果：
本实用新型通过线性磁传感器对磁化后的钢丝绳进行检测，将钢丝绳周围的磁场信号转换为电压信号，当钢丝绳的被测部分存在缺陷时，控制电路板控制蜂鸣器和警示灯发出报警信号，且在钢丝绳经过旋转编码器后，通过旋转编码器识别钢丝绳移动的位移，并由控制电路板控制LCD显示屏实时显示线性磁传感器的输出电压值和钢丝绳移动的位移值。能够快速检测钢丝绳表面及近表面的缺陷信号，并发出警报，相对于现有的快速漏磁检测装置。本装置结构更加简单、轻便、尺寸小、成本低、更加精密，可检测出钢丝绳的一根钢丝的缺陷信号，便于使用和推广，尤其在军用飞机中钢丝绳所处的狭窄位置的工况下，能够代替传统人工检测，有效发挥作用。
附图说明
图1为本实用新型一种狭小工况下的钢丝绳缺陷快速检测装置的底座的结构示意图；
图2为本实用新型一种狭小工况下的钢丝绳缺陷快速检测装置的顶盖内部的结构示意图；
图3为本实用新型一种狭小工况下的钢丝绳缺陷快速检测装置的磁化部分的示意图；
图4为本实用新型一种狭小工况下的钢丝绳缺陷快速检测装置的线性磁传感器的安装示意图；
图5为本实用新型一种狭小工况下的钢丝绳缺陷快速检测装置的顶盖外表面的结构示意图；
图6为本实用新型一种狭小工况下的钢丝绳缺陷快速检测装置的工作原理图。
主要元件符号说明。
| 底座 | 1 | 顶盖 | 2 |
| 线性磁传感器放置孔 | 3 | 永磁铁放置槽 | 4 |
| 钢条放置槽 | 5 | 钢丝绳穿过孔 | 6 |
| 锁钩 | 7 | 锁扣 | 8 |
| 合页 | 9 | 永磁铁 | 10 |
| 钢条 | 11 | 线性磁传感器 | 12 |
| 旋转编码器 | 13 | 控制电路板 | 14 |
| 警示灯 | 15 | 蜂鸣器 | 16 |
| LCD显示屏 | 17 |
具体实施方式
下面结合实施例并对照附图对本实用新型作进一步详细说明。
请参阅图1至图6所示为本实用新型中的一种狭小工况下的钢丝绳缺陷快速检测装置，包括底座1和顶盖2。
如图1、图2所示，所述的底座1和顶盖2上均设有线性磁传感器放置孔3，用于放置线性磁传感器12，底座1的前后两端分别设有两个相同的永磁铁放置槽4，用于放置永磁铁10，底座1的左右两端分别设有相同的钢条放置槽5，用于放置钢条11，底座1上还设有钢丝绳穿过孔6，用于钢丝绳穿过钢丝绳穿过孔6后进行检测，钢丝绳穿过钢丝绳穿过孔6进入底座1与顶盖2合成的壳体部分即为钢丝绳的被测部分，底座1一侧安装有锁钩7，与锁钩7安装的对应一侧的顶盖2上安装有锁扣8，底座1和顶盖2的另一侧安装有两个合页9，用于将底座1和顶盖2连接在一起，通过锁扣8和锁钩7将顶盖2锁在底座1上，该装置的结构简单、轻便、尺寸小、成本低。
所述的底座1和顶盖2均采用塑料材料加工而成，顶盖1和顶盖2合上后的尺寸为高2.5厘米，宽3厘米，长9厘米，整体结构小巧，能够适用于飞机内部钢丝绳所处的狭窄空间范围内工作。
如图3所示，所述的两根钢条11平行安装在两个钢条放置槽5中，两对永磁铁10平行安装在两个永磁铁放置槽4中，且钢条11与永磁铁10互相接触，由永磁铁10、钢条11形成磁化部分，对钢丝绳进行磁化处理，通过线性磁传感器12来检测被磁化的钢丝绳周围的磁场信号，钢丝绳出现缺陷时，线性磁传感器12输出的电压值将发生变化，通过控制电路板14接收线性磁传感器12采集到的电压信号，并进行放大、滤波、模数转换处理后输送至单片机最小***进行处理，当钢丝绳的被测部分存在缺陷时，就发出声光报警信息，旋转编码器13安装在钢丝绳通过检测装置的出口位置，与钢丝绳紧密相连，用于检测钢丝绳移动的位移，钢丝绳前进带动旋转编码器13转动，通过对旋转编码器13输出脉冲的处理后计算出钢丝绳缺陷的具***置。
如图4所示，所述的底座1和顶盖2上的线性磁传感器放置孔3上安装四个相同的线性磁传感器12，用于且四个线性磁传感器12相互成90度安装，能够全面的检测被磁化钢丝绳周围的磁场变化，进而输出相应变化的电压。
所述的永磁铁10安装具***置为：在钢丝绳的同一侧，一对永磁铁10的N极和S极相距8厘米分别固定在同一钢条11上形成复合体，在钢丝绳两侧对称位置靠近钢丝绳一侧的永磁铁10都为N极或S极。
如图5所示，所述的顶盖2外表面上安装有控制电路板14、警示灯15、蜂鸣器16、LCD显示屏17，控制电路板14、警示灯15、蜂鸣器16、LCD显示屏17之间电性连接，警示灯15、蜂鸣器16用于向用户提供声光报警信息，LCD显示屏17用于实时显示线性磁传感器12的输出电压值和钢丝绳移动的位移值，由控制电路板14对线性磁传感器12和旋转编码器13采集到的信息进行处理，在控制电路板14中将旋转编码器13采集到的位移值和线性磁传感器12输出的电压值一一对应，一旦钢丝绳的被检测部分存在缺陷时，控制电路板14便控制LCD显示屏17显示钢丝绳出现缺陷的位置及对应的电压值，并控制警示灯15和蜂鸣器16发出报警信号，用户根据LCD显示屏17上显示的位移值就能够找到钢丝绳存在缺陷位置。
所述的控制电路板14判断钢丝绳存在缺陷的依据为：根据线性磁传感器12输出电压变化的大小来判断钢丝绳的缺陷大小，且当被测钢丝绳的一根钢丝断裂时，线性磁传感器12输出电压变化的大小为20毫伏，根据这个电压值变化的大小既可判断被测钢丝绳已断裂钢丝数量，可检测出钢丝绳的一根钢丝的缺陷信号，有效的提高了检测精度，便于使用和推广，尤其在军用飞机中钢丝绳所处的狭窄位置的工况下，能够代替传统人工检测，有效发挥作用。
如图6所示，所述的控制电路板14上设有信号放大电路、滤波电路、模数转换电路、单片机最小***电路，由于线性磁传感器12输出信号的比较微弱，所以通过信号放大电路对线性磁传感器12采集到的信号进行放大处理，而线性磁传感器12采集到的信号惨咋了噪声，所以通过滤波电路对放大后的信号进行滤波处理，再通过模数转换电路将采集到的信号进行A/D转换，最后输入到单片机最小***电路进行分析计算。
所述的单片机最小***电路采用MC9S12X128为核心。
所述的警示灯15分为红色灯和绿色灯，当钢丝绳被测部分没有缺陷时，控制电路板14控制绿色灯亮起，当钢丝绳被测部分存在缺陷时，控制电路板14控制红色灯亮起和蜂鸣器16响起，提示用户钢丝绳存在缺陷了。
所述的线性磁传感器12采用TMR2102传感器，该传感器能够检测到被磁化的钢丝绳周围的磁场变化信息。
所述的线性磁传感器12、旋转编码器13、控制电路板14、警示灯15、蜂鸣器16、LCD显示屏17的供电由用户外接蓄电池或者充电宝解决。
本实用新型的工作原理与工作过程如下：
如图6所示，钢丝绳穿过穿过钢丝绳穿过孔6进入底座1与顶盖2合成的壳体后，由永磁铁10、钢条11形成磁化部分，对钢丝绳进行磁化处理，通过线性磁传感器12来检测被磁化的钢丝绳周围的磁场信号，通过信号放大电路对线性磁传感器12采集到的信号进行放大处理，通过滤波电路对放大后的信号进行滤波处理，再通过模数转换电路将采集到的信号进行A/D转换，最后输入到单片机最小***电路进行分析计算，旋转编码器13检测钢丝绳移动的位移信息，并传输给单片机最小***电路进行处理，在控制电路板14中将旋转编码器13采集到的位移值和线性磁传感器12输出的电压值一一对应，一旦钢丝绳的被检测部分存在缺陷时，控制电路板14便控制LCD显示屏17显示钢丝绳出现缺陷的位置及对应的电压值，并控制警示灯15和蜂鸣器16发出报警信号，用户根据LCD显示屏17上显示的位移值就能够找到钢丝绳存在缺陷位置。
Claims (4)
1.一种狭小工况下的钢丝绳缺陷快速检测装置，其特征在于：包括底座和顶盖，其中底座和顶盖上均设有线性磁传感器放置孔，用于放置线性磁传感器，底座的前后两端分别设有两个相同的永磁铁放置槽，用于放置永磁铁，底座的左右两端分别设有相同的钢条放置槽，用于放置钢条，底座上还设有钢丝绳穿过孔，用于钢丝绳穿过钢丝绳穿过孔后进行检测，底座一侧安装有锁钩，与锁钩安装的对应一侧的顶盖上安装有锁扣，底座和顶盖的另一侧安装有两个合页，用于将底座和顶盖连接在一起，通过锁扣和锁钩将顶盖锁在底座上。
2.根据权利要求1所述的狭小工况下的钢丝绳缺陷快速检测装置，其特征在于：所述两根钢条平行安装在两个钢条放置槽中，两对永磁铁平行安装在两个永磁铁放置槽中，且钢条与永磁铁互相接触，由永磁铁、钢条形成磁化部分，对钢丝绳进行磁化处理，通过线性磁传感器来检测被磁化的钢丝绳周围的磁场信号，旋转编码器安装在钢丝绳通过检测装置的出口位置，与钢丝绳紧密相连，用于检测钢丝绳移动的位移。
3.根据权利要求1所述的狭小工况下的钢丝绳缺陷快速检测装置，其特征在于：所述的底座和顶盖上的线性磁传感器放置孔上安装四个相同的线性磁传感器，用于且四个线性磁传感器相互成90度安装。
4.根据权利要求2所述的狭小工况下的钢丝绳缺陷快速检测装置，其特征在于：所述永磁铁的具体安装位置为：在钢丝绳的同一侧，一对永磁铁的N极和S极相距8厘米分别固定在同一钢条上形成复合体，在钢丝绳两侧对称位置靠近钢丝绳一侧的永磁铁都为N极或S极。
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