论文部分内容阅读
钢索作为电梯、起重机械等特种装备的重要组成部分,其损伤状况直接影响生产安全甚至关系用户的人身安全。漏磁法是当前钢索损伤、缺陷检测最为有效的无损方法,但目前发展的漏磁传感器的检测灵敏度有待提升,以解决复杂钢索上诸如单根断丝、表面轻微磨损及内部断丝等微小缺陷的探测问题。此外,现有钢索漏磁探伤设备大多采用永磁磁路励磁,传感器结构尺寸大且对运行钢索有较强吸附力,影响检测信号质量。因此,发展结构紧凑、灵敏度高的钢索缺陷用弱磁探测传感器,对钢索损伤进行有效检测以确保钢索的运行安全,具有重要的工程意义。 本文以钢索微小缺陷的检测与定位(分轴向与周向)为目标,研制基于隧道磁阻元件(TMR)的漏磁检测传感器,试验测试其对断丝、磨损等缺陷的检测能力,具体研究内容包括: (1)基于隧道磁阻的新型漏磁传感器优化设计。本文考虑漏磁检测的主要影响因素,基于正交实验法,采用有限元仿真结果优化设计了励磁磁路(包括类亥姆霍兹线圈和磁屏蔽层);构建了导轨式运动控制系统,研制了基于隧道磁阻的漏磁传感器,并通过试验验证了传感器对典型微小缺陷产生的漏磁场具有较好的分辨力。 (2)柔性圆周阵列漏磁传感器的研制。在上述研究基础上,设计制作一款基于柔性印刷电路的隧道磁阻圆周阵列漏磁传感器,并通过试验验证了各阵元具有较好的检测一致性,传感器对微小缺陷具有较好的周向定位能力。 (3)典型钢索缺陷的检测试验研究。将研制的新型、高灵敏漏磁传感器应用于钢索表层单根断丝、轻度磨损及内部断丝等微小缺陷的试验检测,并依据阵列传感器检测结果对缺陷成功地进行了轴向和周向定位。