發(fā)表期刊:《制造業(yè)自動化》
摘要：隨著生產(chǎn)技術(shù)及社會理念的不斷提升和進步，安全生產(chǎn)越來越受到重視。而提升鋼絲繩是安全生產(chǎn)的關(guān)鍵，引進TCK鋼絲繩檢測儀對鋼絲繩的使用過程進行在線安全檢測，將檢測結(jié)果作為鋼絲繩日常維護、處理的科學依據(jù)，從而杜絕鋼絲繩安全管理中的各種弊端，既有助于安全生產(chǎn)，又有利于提高經(jīng)濟效益。
關(guān)鍵詞：TCK鋼絲繩;自動檢測裝置;安全;應(yīng)用
中圖分類號：TP273文獻標識碼：A文章編號：1009—0134(2011)11(上)一0020—03
1 問題的提出
長期以來，鋼絲繩廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟的多個重要領(lǐng)域，由于其特殊的使用環(huán)境、復雜的結(jié)構(gòu)以及損傷的不可修復性，鋼絲繩的使用及日常管理成為企業(yè)設(shè)備維護的難點和盲點。傳統(tǒng)的用眼睛觀察和雙手捋繩的方法來對鋼絲繩進行檢查，只能直觀的對鋼絲繩外部斷絲、銹蝕、磨損等做出判斷，對鋼絲繩的內(nèi)部損傷及缺陷卻無法做出準確測定。為了解決鋼絲繩的安全使用問題，各國專家進行了多年探索，先后研制了多種鋼絲繩探傷的檢測方法，但這些方法都無法對鋼絲繩進行定量檢測，在實踐中也很難推廣使用。目前，國內(nèi)外普遍采用的“霍爾元件檢測法”和“感應(yīng)線圈檢測法”，雖然能在特定工況條件下實現(xiàn)對鋼絲繩的表面損傷進行定性檢測，但無法做到全面，并且由于技術(shù)上無法克服的缺陷，尚不能對鋼絲繩的內(nèi)外部損傷進行準確的定量檢測，特別是對于鋼絲繩的疲勞狀態(tài)，無法進行準確判斷，因而在實踐中很少被采用。
TCK鋼絲繩損傷定量檢測系統(tǒng)的出現(xiàn)，彌補了以上不足，實現(xiàn)了用科學儀器取代人工檢測鋼絲繩的目標。
2 TCK鋼絲繩檢測系統(tǒng)的工作原理
【20】 第33卷 第10期 2011-11(上)
TCK鋼絲繩損傷定量檢測系統(tǒng)，采用基于“空間磁場矢量合成”原理的傳感器，被磁化后的鋼絲繩，在其內(nèi)部產(chǎn)生主磁場Hz，在鋼絲繩的表面產(chǎn)生主漏磁場Hz1，不僅能夠準確定量檢測出在役鋼絲繩的內(nèi)外部斷絲、銹蝕、磨損、損傷斷面、金屬斷面積減小、變形、甚至鋼絲焊點的損傷程度及損傷位置，而且能準確地檢測出鋼絲繩的疲勞程度，這是目前所有其他類型的檢測設(shè)備都無法做到的。
同時，該系統(tǒng)采用計算機智能化自動標定、基準調(diào)零技術(shù)，能夠自動消除各種空間干擾磁場的影響，在提取原始損傷信號方面保證了數(shù)據(jù)的真實性和可靠性;TCK還設(shè)計配備了“信號保真模塊”和“抗干擾模塊”等技術(shù)裝置，確保了檢測結(jié)果的穩(wěn)定性和準確性。TCK檢測系統(tǒng)在真實地獲取鋼絲繩原始信息的前提下，通過計算機處理軟件對數(shù)據(jù)進行分析處理，得出對鋼絲繩使用狀態(tài)的準確判斷。這樣不僅可以實現(xiàn)在線檢測的過程顯示，還可以即時打印檢測結(jié)果，并且可以完成同PC機的有線、無線信息傳輸聯(lián)通，實現(xiàn)對鋼絲繩的遙控測量。
3 TCK鋼絲繩檢測系統(tǒng)的技術(shù)特點
TCK依據(jù)鋼絲繩內(nèi)部及其周圍空間的磁場矢量態(tài)勢變化，來判斷鋼絲繩的損傷情況，“全息”定量檢測鋼絲繩的各種損傷，它是一種唯一采用弱磁技術(shù)完成對鋼絲繩檢測的設(shè)備。
具體來說：TCK鋼絲繩具有極高的靈敏度，可根據(jù)具體鋼絲繩的實際使用要求進行調(diào)整，利用電腦進行自動標定：TCK鋼絲繩的精度：鋼絲繩斷面0.04%，缺陷軸向位置誤差±10mm，以此看出，TCK鋼絲繩具有很高的精密度;TCK鋼絲繩具有很強的抗干擾性和自適應(yīng)性強，定性準確率100%，定量準確率>95%，檢查重復率>95%;分辨力：TCK鋼絲繩可檢測出單絲裂紋和單絲對焊點;TCK鋼絲繩的識別范圍廣：包括鋼絲繩內(nèi)外部斷絲、銹蝕、疲勞、磨損、各種腐蝕、塑性變形和金屬組織變異等都能進行檢測;TCK鋼絲繩的適用性強：檢測過程中不受鋼絲繩抖動，速度和繩上油脂、涂料、污垢等影響;TCK鋼絲繩的實用性強：外部體積小、重量輕、安裝簡單并且容易操作，實現(xiàn)了全繩在線實時監(jiān)測，無需停車，不影響生產(chǎn)，對人體無傷害;TCK鋼絲繩的處理技術(shù)先進，多層面，輸出信息直觀豐富，數(shù)據(jù)管理方便，利用最先進數(shù)字化處理軟件，配備專用電腦，完全智能化，能實現(xiàn)人與機器的對話;最后，TCK鋼絲繩在自動檢測中，可根據(jù)每天的監(jiān)測情況來判斷鋼絲繩的斷絲、腐蝕、銹蝕等，先期排除隱患，確保安全生產(chǎn)，體現(xiàn)出現(xiàn)代化工業(yè)產(chǎn)品的精細、高效理念。
制造業(yè)自動化
4 TCK鋼絲繩檢測系統(tǒng)的優(yōu)越性
TCK鋼絲繩系統(tǒng)具有獨特的優(yōu)越性。
4.1檢測性能
TCK鋼絲繩的檢測性能十分優(yōu)良，定量判斷不確定度小于0.05%，一次檢出率大于98%，檢測重復率大于98%，定量準確率大于95%。它能檢測出鋼絲繩的疲勞信號，并用波形或矢量的形式由電腦顯示，這是國內(nèi)外現(xiàn)有的同類產(chǎn)品所不能實現(xiàn)的。
4.2處理模式
TCK檢測系統(tǒng)，是在真實地獲取鋼絲繩原始損傷信息的前提下，通過計算機處理軟件對數(shù)據(jù)進行分析處理，得出對鋼絲繩使用狀態(tài)的準確判斷。它不僅可以實現(xiàn)在線檢測的過程顯示，還可以即時打印檢測結(jié)果，高效快捷。
4.3儀器重量
由于在原理上的重大發(fā)現(xiàn)和技術(shù)上的重大創(chuàng)新，推動了鋼絲繩檢測技術(shù)質(zhì)的飛躍。TCK所有型號的探傷儀重量均不會超過2kg，使用起來極為輕巧靈便，這也為工作人員在使用中帶來了極大便利。
4.4通過能力
TCK與被測鋼絲繩表面間隙非常大并具有自解鎖功能，因而通過能力很強，如果遇到鋼絲繩局部嚴重變形或表面嚴重翹絲卡阻時可迅速脫離，使用起來非常安全可靠。
4.5檢測類別
在檢測缺陷種類方面，除了能檢測鋼絲繩內(nèi)部和表面的斷絲、磨損、銹蝕之外，還能將鋼絲繩硬脆的疲勞缺陷、變形、扭結(jié)、夾在鋼絲繩中的硬脆的鋼絲焊接點以及鋼絲的裂紋、電焊飛渣的燒傷等檢測出來。在靠近鋼絲繩端部的檢測，借助自動跟蹤補償也已實現(xiàn)。
4.6檢測過程
通過微機自動搜索，尋找標定點，實現(xiàn)了全面智能化、操作簡單化和傻瓜化。由于采用了新原理，使得TCK型鋼絲繩無損檢測儀增添了許多新功能，已基本形成定量無損傷檢測型儀。同時，除了能檢測普通形狀的不同規(guī)格與結(jié)構(gòu)的鋼絲繩外，還能檢測架空索道無極繩上的橄欖形接頭。
4.7檢測結(jié)果
TCK鋼絲繩能準確地定量檢測出鋼絲繩內(nèi)外部斷絲、磨損、銹蝕、疲勞等各種損傷，并現(xiàn)場給出檢測結(jié)果及各種損傷明確的數(shù)值。
5 TCK鋼絲繩檢測系統(tǒng)的操作
TCK鋼絲繩檢測系統(tǒng)的操作步驟具體如下。
5.1打開界面
雙擊電腦桌面圖標，運行“TCK鋼絲繩在線實時安全檢測管理系統(tǒng)”，進入系統(tǒng)主界面，主界面由標題區(qū)、曲線顯示區(qū)、滾動信息欄和功能按鈕區(qū)四個部分組成，主要實時顯示鋼絲繩損傷曲線，并通過功能按鈕實現(xiàn)建立鋼絲繩目標檔案、系統(tǒng)標定、檢測、停止、查看鋼絲繩的損傷曲線和損傷數(shù)據(jù)等功能。
5.2登陸系統(tǒng)
輸入相應(yīng)密碼，為保護信息的安全，防止非操作人員的錯誤操作，系統(tǒng)需要通過密碼認證。
5.3設(shè)置當前目標
設(shè)置目標是把相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)放在一起，之后得到準確的結(jié)果，以便于對數(shù)據(jù)進行分析。
5.4處理
返回系統(tǒng)主界面，點擊“檢測”按鈕，系統(tǒng)開始對鋼絲繩進行檢測;點擊“停止”按鈕，系統(tǒng)停止檢測，并自動保存采集數(shù)據(jù)。在檢測過程中，系統(tǒng)主界面的曲線顯示區(qū)實時顯示檢測到的損傷曲線。
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5.5查看結(jié)果
在“結(jié)果”中我們可以清晰地查看損傷曲線和日記錄值，并可以將數(shù)據(jù)、圖片進行打印，以作備份和進行深入分析。
5.6查看數(shù)據(jù)
在“數(shù)據(jù)”中我們可以清晰地看到各種損傷數(shù)據(jù)結(jié)果，以便查找問題和及時排查隱患。
6 TCK鋼絲繩檢測系統(tǒng)的應(yīng)用前景
TCK檢測系統(tǒng)能準確及時地檢測出使用鋼絲繩內(nèi)部和表面的斷絲、磨損、銹蝕之外，還能將鋼絲繩硬脆的疲勞缺陷、變形、扭結(jié)、夾在鋼絲繩中的硬脆鋼絲繩絲焊接點及裂紋、電焊飛渣的燒傷等檢查出來，利用空間磁場矢量態(tài)勢的變化和運行規(guī)律對鋼絲繩上剩磁信號的檢測，從而實現(xiàn)鋼絲繩斷絲、銹蝕、疲勞磨損等各種損傷變化情況的在線檢測及精確定位，最終打印文字報告，為科學地判斷鋼絲繩更換時間提供有力依據(jù)。
使用TCK鋼絲繩損傷定量檢測系統(tǒng)進行鋼絲繩檢測，操作簡單方便，只需一個人，智能型“傻瓜”式操作。該儀器不僅能夠定性的分析，而且能夠定量檢測鋼絲繩的斷絲、磨損、銹蝕、疲勞等損傷，它能夠準確判斷鋼絲繩的使用壽命，可靠預防鋼絲繩的斷繩事故，有效提高鋼絲繩的運行效率，大大減少了因斷繩而帶來的巨大損失。
7 結(jié)論
TCK除了各項技術(shù)指標超過國際同類產(chǎn)品外，還配置有自動標定系統(tǒng)和排除環(huán)境干擾系統(tǒng)，這也是國內(nèi)外同類設(shè)備所不具備的重要功能。這個系統(tǒng)可以對不同型號的鋼絲繩進行自動搜索，尋找標定位置，從而使TCK鋼絲繩損傷定量檢測系統(tǒng)全面實現(xiàn)智能化操作和人機對話，同時TCK完成一系列檢測的操作方法又極為簡單。由于在檢測原理方面的重大突破，因而TCK鋼絲繩檢測儀不但功能多、精度高、測試速度快、抗干擾性能強，而且體積小、重量輕、裝卡方便，是一種多功能損傷定量檢測系統(tǒng)。
通過以上分析，我們可以清楚的了解到，TCK鋼絲繩能夠隨時檢測出鋼絲繩的使用狀態(tài)，并能有效防止因突發(fā)性斷繩導致的惡性事故，準確可靠地判定鋼絲繩的使用壽命，避免因不當換繩而造成的財產(chǎn)損失。
作者簡介：唐耀武(1959一)，男，遼寧沈陽人，副教授，碩士，研究方向為電氣自動化測控。
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