鋼絲繩安全“守護(hù)者”鋼絲繩探傷自動監(jiān)測系統(tǒng)

前言：

長期以來,鋼絲繩的使用和管理始終是各企業(yè)設(shè)備管理的難點，因鋼絲繩斷裂造成的事故屢見不鮮，而每一次事故都伴隨著財產(chǎn)損失和人員傷亡等嚴(yán)重后果。截至目前，肉眼看、卡尺量等依然是普遍性的鋼絲繩檢測手段，檢測技術(shù)與用戶的安全管理需求之間存在著巨大的“鴻溝”。微特推出的WTWRNDT鋼絲繩探傷自動監(jiān)測系統(tǒng)擁有“高效、精準(zhǔn)、便捷、安全”等特點，很好的解決了目前鋼絲繩檢測難題。

一、產(chǎn)品介紹：

WTWRNDT鋼絲繩探傷自動監(jiān)測系統(tǒng)，是運用電磁檢測技術(shù)以國際標(biāo)準(zhǔn)鐵磁性理論原理為基礎(chǔ)，以無人值守實時非接觸在線監(jiān)測為目標(biāo)而專業(yè)打造的產(chǎn)品，可在線實時、高速自動采集鋼絲繩斷絲、疲勞、銹蝕、磨損等損傷信息，并通過算法對采集的大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，形成鋼絲繩損傷處損傷程度、傷點準(zhǔn)確定位、電磁波形曲線等檢測報告，實現(xiàn)鋼絲繩缺陷檢測的定量化進(jìn)而可視化。微特的產(chǎn)品體積更小、功耗更低、安裝使用更加方便，不僅在起重機設(shè)備中使用，在電梯、索道、橋梁懸索等也有著廣闊的市場。

WTWRNDT鋼絲繩探傷自動監(jiān)測系統(tǒng)中的核心設(shè)備就是微特全新一代鋼絲繩探傷儀。微特全新一代鋼絲繩探傷儀是以其自主知識產(chǎn)權(quán)、自主商業(yè)化生產(chǎn)的磁傳感器為核心，以國際標(biāo)準(zhǔn)磁記憶探傷原理為基礎(chǔ)而專業(yè)打造的產(chǎn)品，其pT量級靈敏度與目前市面上mT量級靈敏度的鋼絲繩探傷儀相比，提高上百萬倍，對于Φ5?Φ50mm 等各種規(guī)格的鋼絲繩，可快速檢測出 1 根斷絲，甚至一些敲擊痕跡，亦可輕松識別，并且不需要使用勵磁裝置，從而避免了長時間使用過程中由于吸附金屬粉末和碎屑而導(dǎo)致其性能下降。

數(shù)學(xué)模型：

數(shù)字仿真：

仿真波形

二、技術(shù)概括

磁記憶探傷隸屬無損探傷領(lǐng)域，是 X 射線、超聲波、磁粉、渦流、 γ射線、滲透(熒光、著色)、磁記憶、漏磁等諸多物理探傷方法中的一類，是一種利用金屬磁記憶效應(yīng)來檢測金屬材料零部件應(yīng)力集中、裂紋和劃痕、銹蝕的快速無損檢測方法。WTWRNDT鋼絲繩在線自動監(jiān)測系統(tǒng)利用這種無損探傷方法，可以高速、高靈敏度地實時采集、記錄、存儲鋼絲繩的局部缺陷，并以圖形化界面實時展示檢測結(jié)果。

所謂金屬磁記憶效應(yīng)是指：鐵磁性金屬材料在加工和運行時，由于受載荷和地磁場共同作用，在應(yīng)力和變形集中區(qū)域會發(fā)生具有磁致伸縮性質(zhì)的磁疇組織定向和不可逆的重新取向，這種磁狀態(tài)的不可逆變化在工作載荷消除后不僅會保留，還與最大作用應(yīng)力有關(guān)。金屬構(gòu)件表面的這種磁狀態(tài) “記憶”著微觀缺陷或應(yīng)力集中的位置，即所謂的磁記憶效應(yīng)。當(dāng)處于地磁場環(huán)境中的鐵磁性構(gòu)件受到外部載荷作用時，在應(yīng)力集中區(qū)域會產(chǎn)生具有磁致伸縮性質(zhì)的磁疇組織定向和不可逆的重新取向，該部位會出現(xiàn)磁疇的固定節(jié)點，產(chǎn)生磁極，形成退磁場，從而使該部位鐵磁金屬的導(dǎo)磁率最小，在金屬表面形成漏磁場。該漏磁場強度的切向分量Hpx具有最大值，而法向分量Hpy改變符號并具有零值。這種磁狀態(tài)的不可逆變化在工作載荷消除后依然保留記憶下來。

微特起重機鋼絲繩探傷自動監(jiān)測系統(tǒng)是基于金屬磁記憶效應(yīng)的基本原理制作的檢測儀器，通過記錄垂直于金屬構(gòu)件表面的磁場強度分量沿某一方向的分布情況，可以對構(gòu)件的應(yīng)力集中程度以及是否存在微觀缺陷進(jìn)行評價，能夠?qū)﹁F磁性金屬構(gòu)件內(nèi)部的應(yīng)力集中區(qū)，即微觀缺陷和早期失效及損傷等進(jìn)行診斷，防止突發(fā)性的疲勞損傷。

三、創(chuàng)新點：

1、結(jié)構(gòu)創(chuàng)新

WTWRNDT鋼絲繩探傷自動監(jiān)測系統(tǒng)在設(shè)計上遵循形式追隨功能的設(shè)計理念，摒棄一切不必要的造型設(shè)計，在保證功能完善的前提下盡可能的做到極簡設(shè)計，安裝使用方便；造型簡潔大氣、同時給人以安全可靠的印象，符合其安全監(jiān)測工業(yè)產(chǎn)品定位；全鋁合金材料的使用在有效保證磁傳感器功能的情況下減輕了產(chǎn)品自重方便安裝，同時形成自身屏蔽極大的減少了外界電磁場等干擾，保證了檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性及可靠性。

由于獨特的檢測方式和全新的工業(yè)設(shè)計，WTWRNDT鋼絲繩檢測裝置相比于傳統(tǒng)檢測方式更加便捷高效：

1)不需要專門的磁化裝置；

2)不需要對表面進(jìn)行清潔處理；

3)不需要采用耦合技術(shù)；

4)可快速、準(zhǔn)確檢測出應(yīng)力集中部位；

5)即可檢測出現(xiàn)有缺陷，亦可根據(jù)內(nèi)應(yīng)力變化預(yù)測未來將會發(fā)生的缺陷。

2、算法創(chuàng)新

鋼絲繩在線檢測的主流算法有兩種：小波變換和參數(shù)自適應(yīng)陷波濾波算法，但實驗表明小波變換雖然可以一定程度抑制股波信號，但是效果并不明顯，而自適應(yīng)陷波濾波算法在抑制股波信號的同時也會使缺陷信號發(fā)生畸變，WTWRNDT鋼絲繩檢測裝置算法跳出主流算法模式，采用預(yù)處理和后處理兩個階段。在預(yù)處理階段，使用多通道信號融合的原理來確定所有的漏磁信號中的豐富信息，先通過用滑動平均法對多路信號進(jìn)行均衡化，使信號處于同一基準(zhǔn)線；然后對均衡化后的多路信號進(jìn)行放大，提高了分辨率，進(jìn)而更好地區(qū)分缺陷。在后處理階段，通過對預(yù)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行線檢測，消除基線漂移和小波去噪，而后對處理之后的信號進(jìn)行運算，實現(xiàn)對檢測的決策。

四、技術(shù)成果

功能特點：

1、工作效率高，安全高效。

鋼絲繩在線檢測系統(tǒng)可實時在線檢測鋼絲繩內(nèi)外部狀態(tài)，并且配套設(shè)備體積更小、功耗更低、安裝使用更加方便，與傳統(tǒng)人工目視耗時耗力且無法檢測鋼絲繩內(nèi)部缺陷相比更加安全高效。

2、檢測精度高，提高安全系數(shù)

運用金屬磁記憶效應(yīng)技術(shù)在線實時、高速自動采集鋼絲繩斷絲、疲勞、銹蝕、磨損等損傷信息，捻距斷絲數(shù)量誤差可小于1絲，損傷點定位準(zhǔn)確率可大于95% 。

3、損傷可視化，全面掌握鋼絲繩狀態(tài)

鋼絲繩檢測軟件提供設(shè)備概覽、設(shè)備檢測、歷史查詢、檢測報告、標(biāo)定設(shè)置以及系統(tǒng)設(shè)置界面，可實時顯示鋼絲繩狀態(tài)波形，定量分析鋼絲繩損傷程度，精準(zhǔn)定位損傷位置，根據(jù)不同損傷程度顯示報警信號，并提供檢測報告以及查詢歷史記錄功能，鋼絲繩狀態(tài)一目了然。

微特技術(shù)研發(fā)的WTWRNDT鋼絲繩探傷自動監(jiān)測系統(tǒng)已申請多項專利，產(chǎn)品“高效、精準(zhǔn)、便捷、安全”的特點適用于港口、船舶、路橋、索道、鋼廠、吊裝、工地、石油等行業(yè)。在鐵路建設(shè)的龍門吊安全維護(hù)中，該系統(tǒng)及時發(fā)現(xiàn)鋼絲繩損傷，保障了企業(yè)安全生產(chǎn)，解除了因鋼絲繩的耗損而帶來的安全和財產(chǎn)隱患。

隨著這項系統(tǒng)應(yīng)用于不同的行業(yè)，也將大大提升相關(guān)企業(yè)的維護(hù)管理水平，減少非必要的停工停產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)損失，保證生產(chǎn)順利安全高效的進(jìn)行。

應(yīng)于在中鐵集團(tuán)某建設(shè)項目龍門吊鋼絲繩探傷自動監(jiān)測系統(tǒng)

應(yīng)于某港口門座式起重機的鋼絲繩探傷自動監(jiān)測系統(tǒng)

審核編輯黃昊宇