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摘要：隨著生產(chǎn)技術(shù)及社會(huì)理念的不斷提升和進(jìn)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(jìn)TCK鋼絲繩檢測(cè)儀對(duì)鋼絲繩的使用過程進(jìn)行在線安全檢測(cè)，將檢測(cè)結(jié)果作為鋼絲繩日常維護(hù)、處理的科學(xué)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(jì)效益。

　　關(guān)鍵詞：TCK鋼絲繩;自動(dòng)檢測(cè)裝置;安全;應(yīng)用

　　中圖分類號(hào)：TP273文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009—0134(2011)11(上)一0020—03

　　1 問題的提出

　　長(zhǎng)期以來，鋼絲繩廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的多個(gè)重要領(lǐng)域，由于其特殊的使用環(huán)境、復(fù)雜的結(jié)構(gòu)以及損傷的不可修復(fù)性，鋼絲繩的使用及日常管理成為企業(yè)設(shè)備維護(hù)的難點(diǎn)和盲點(diǎn)。傳統(tǒng)的用眼睛觀察和雙手捋繩的方法來對(duì)鋼絲繩進(jìn)行檢查，只能直觀的對(duì)鋼絲繩外部斷絲、銹蝕、磨損等做出判斷，對(duì)鋼絲繩的內(nèi)部損傷及缺陷卻無法做出準(zhǔn)確測(cè)定。為了解決鋼絲繩的安全使用問題，各國(guó)專家進(jìn)行了多年探索，先后研制了多種鋼絲繩探傷的檢測(cè)方法，但這些方法都無法對(duì)鋼絲繩進(jìn)行定量檢測(cè)，在實(shí)踐中也很難推廣使用。目前，國(guó)內(nèi)外普遍采用的“霍爾元件檢測(cè)法”和“感應(yīng)線圈檢測(cè)法”，雖然能在特定工況條件下實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼絲繩的表面損傷進(jìn)行定性檢測(cè)，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(duì)鋼絲繩的內(nèi)外部損傷進(jìn)行準(zhǔn)確的定量檢測(cè)，特別是對(duì)于鋼絲繩的疲勞狀態(tài)，無法進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，因而在實(shí)踐中很少被采用。

　　TCK鋼絲繩損傷定量檢測(cè)系統(tǒng)的出現(xiàn)，彌補(bǔ)了以上不足，實(shí)現(xiàn)了用科學(xué)儀器取代人工檢測(cè)鋼絲繩的目標(biāo)。

　　2 TCK鋼絲繩檢測(cè)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(cè)系統(tǒng)，采用基于“空間磁場(chǎng)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(chǎng)Hz，在鋼絲繩的表面產(chǎn)生主漏磁場(chǎng)Hz1，不僅能夠準(zhǔn)確定量檢測(cè)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(diǎn)的損傷程度及損傷位置，而且能準(zhǔn)確地檢測(cè)出鋼絲繩的疲勞程度，這是目前所有其他類型的檢測(cè)設(shè)備都無法做到的。

　　同時(shí)，該系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)智能化自動(dòng)標(biāo)定、基準(zhǔn)調(diào)零技術(shù)，能夠自動(dòng)消除各種空間干擾磁場(chǎng)的影響，在提取原始損傷信號(hào)方面保證了數(shù)據(jù)的真實(shí)性和可靠性;TCK還設(shè)計(jì)配備了“信號(hào)保真模塊”和“抗干擾模塊”等技術(shù)裝置，確保了檢測(cè)結(jié)果的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。TCK檢測(cè)系統(tǒng)在真實(shí)地獲取鋼絲繩原始信息的前提下，通過計(jì)算機(jī)處理軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，得出對(duì)鋼絲繩使用狀態(tài)的準(zhǔn)確判斷。這樣不僅可以實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)的過程顯示，還可以即時(shí)打印檢測(cè)結(jié)果，并且可以完成同PC機(jī)的有線、無線信息傳輸聯(lián)通，實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼絲繩的遙控測(cè)量。

　　3 TCK鋼絲繩檢測(cè)系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)

　　TCK依據(jù)鋼絲繩內(nèi)部及其周圍空間的磁場(chǎng)矢量態(tài)勢(shì)變化，來判斷鋼絲繩的損傷情況，“全息”定量檢測(cè)鋼絲繩的各種損傷，它是一種唯一采用弱磁技術(shù)完成對(duì)鋼絲繩檢測(cè)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(shí)際使用要求進(jìn)行調(diào)整，利用電腦進(jìn)行自動(dòng)標(biāo)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(qiáng)的抗干擾性和自適應(yīng)性強(qiáng)，定性準(zhǔn)確率100%，定量準(zhǔn)確率>95%，檢查重復(fù)率>95%;分辨力：TCK鋼絲繩可檢測(cè)出單絲裂紋和單絲對(duì)焊點(diǎn);TCK鋼絲繩的識(shí)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(jìn)行檢測(cè);TCK鋼絲繩的適用性強(qiáng)：檢測(cè)過程中不受鋼絲繩抖動(dòng)，速度和繩上油脂、涂料、污垢等影響;TCK鋼絲繩的實(shí)用性強(qiáng)：外部體積小、重量輕、安裝簡(jiǎn)單并且容易操作，實(shí)現(xiàn)了全繩在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，無需停車，不影響生產(chǎn)，對(duì)人體無傷害;TCK鋼絲繩的處理技術(shù)先進(jìn)，多層面，輸出信息直觀豐富，數(shù)據(jù)管理方便，利用最先進(jìn)數(shù)字化處理軟件，配備專用電腦，完全智能化，能實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器的對(duì)話;最后，TCK鋼絲繩在自動(dòng)檢測(cè)中，可根據(jù)每天的監(jiān)測(cè)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(xì)、高效理念。

　　制造業(yè)自動(dòng)化

　　4 TCK鋼絲繩檢測(cè)系統(tǒng)的優(yōu)越性

　　TCK鋼絲繩系統(tǒng)具有獨(dú)特的優(yōu)越性。

　　4.1檢測(cè)性能

　　TCK鋼絲繩的檢測(cè)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(cè)重復(fù)率大于98%，定量準(zhǔn)確率大于95%。它能檢測(cè)出鋼絲繩的疲勞信號(hào)，并用波形或矢量的形式由電腦顯示，這是國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的同類產(chǎn)品所不能實(shí)現(xiàn)的。

　　4.2處理模式

　　TCK檢測(cè)系統(tǒng)，是在真實(shí)地獲取鋼絲繩原始損傷信息的前提下，通過計(jì)算機(jī)處理軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，得出對(duì)鋼絲繩使用狀態(tài)的準(zhǔn)確判斷。它不僅可以實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)的過程顯示，還可以即時(shí)打印檢測(cè)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(dòng)了鋼絲繩檢測(cè)技術(shù)質(zhì)的飛躍。TCK所有型號(hào)的探傷儀重量均不會(huì)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(cè)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(qiáng)，如果遇到鋼絲繩局部嚴(yán)重變形或表面嚴(yán)重翹絲卡阻時(shí)可迅速脫離，使用起來非常安全可靠。

　　4.5檢測(cè)類別

　　在檢測(cè)缺陷種類方面，除了能檢測(cè)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(diǎn)以及鋼絲的裂紋、電焊飛渣的燒傷等檢測(cè)出來。在靠近鋼絲繩端部的檢測(cè)，借助自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償也已實(shí)現(xiàn)。

　　4.6檢測(cè)過程

　　通過微機(jī)自動(dòng)搜索，尋找標(biāo)定點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了全面智能化、操作簡(jiǎn)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(cè)儀增添了許多新功能，已基本形成定量無損傷檢測(cè)型儀。同時(shí)，除了能檢測(cè)普通形狀的不同規(guī)格與結(jié)構(gòu)的鋼絲繩外，還能檢測(cè)架空索道無極繩上的橄欖形接頭。

　　4.7檢測(cè)結(jié)果

　　TCK鋼絲繩能準(zhǔn)確地定量檢測(cè)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(chǎng)給出檢測(cè)結(jié)果及各種損傷明確的數(shù)值。

　　5 TCK鋼絲繩檢測(cè)系統(tǒng)的操作

　　TCK鋼絲繩檢測(cè)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(biāo)，運(yùn)行“TCK鋼絲繩在線實(shí)時(shí)安全檢測(cè)管理系統(tǒng)”，進(jìn)入系統(tǒng)主界面，主界面由標(biāo)題區(qū)、曲線顯示區(qū)、滾動(dòng)信息欄和功能按鈕區(qū)四個(gè)部分組成，主要實(shí)時(shí)顯示鋼絲繩損傷曲線，并通過功能按鈕實(shí)現(xiàn)建立鋼絲繩目標(biāo)檔案、系統(tǒng)標(biāo)定、檢測(cè)、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(hù)信息的安全，防止非操作人員的錯(cuò)誤操作，系統(tǒng)需要通過密碼認(rèn)證。

　　5.3設(shè)置當(dāng)前目標(biāo)

　　設(shè)置目標(biāo)是把相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)放在一起，之后得到準(zhǔn)確的結(jié)果，以便于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

　　5.4處理

　　返回系統(tǒng)主界面，點(diǎn)擊“檢測(cè)”按鈕，系統(tǒng)開始對(duì)鋼絲繩進(jìn)行檢測(cè);點(diǎn)擊“停止”按鈕，系統(tǒng)停止檢測(cè)，并自動(dòng)保存采集數(shù)據(jù)。在檢測(cè)過程中，系統(tǒng)主界面的曲線顯示區(qū)實(shí)時(shí)顯示檢測(cè)到的損傷曲線。

第33卷 第10期 2011-11(上)【21】

　　制造業(yè)自動(dòng)化

　　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(jìn)行打印，以作備份和進(jìn)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(shí)排查隱患。

　　6 TCK鋼絲繩檢測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用前景

　　TCK檢測(cè)系統(tǒng)能準(zhǔn)確及時(shí)地檢測(cè)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(diǎn)及裂紋、電焊飛渣的燒傷等檢查出來，利用空間磁場(chǎng)矢量態(tài)勢(shì)的變化和運(yùn)行規(guī)律對(duì)鋼絲繩上剩磁信號(hào)的檢測(cè)，從而實(shí)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(cè)及精確定位，最終打印文字報(bào)告，為科學(xué)地判斷鋼絲繩更換時(shí)間提供有力依據(jù)。

　　使用TCK鋼絲繩損傷定量檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行鋼絲繩檢測(cè)，操作簡(jiǎn)單方便，只需一個(gè)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(cè)鋼絲繩的斷絲、磨損、銹蝕、疲勞等損傷，它能夠準(zhǔn)確判斷鋼絲繩的使用壽命，可靠預(yù)防鋼絲繩的斷繩事故，有效提高鋼絲繩的運(yùn)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(xiàng)技術(shù)指標(biāo)超過國(guó)際同類產(chǎn)品外，還配置有自動(dòng)標(biāo)定系統(tǒng)和排除環(huán)境干擾系統(tǒng)，這也是國(guó)內(nèi)外同類設(shè)備所不具備的重要功能。這個(gè)系統(tǒng)可以對(duì)不同型號(hào)的鋼絲繩進(jìn)行自動(dòng)搜索，尋找標(biāo)定位置，從而使TCK鋼絲繩損傷定量檢測(cè)系統(tǒng)全面實(shí)現(xiàn)智能化操作和人機(jī)對(duì)話，同時(shí)TCK完成一系列檢測(cè)的操作方法又極為簡(jiǎn)單。由于在檢測(cè)原理方面的重大突破，因而TCK鋼絲繩檢測(cè)儀不但功能多、精度高、測(cè)試速度快、抗干擾性能強(qiáng)，而且體積小、重量輕、裝卡方便，是一種多功能損傷定量檢測(cè)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(shí)檢測(cè)出鋼絲繩的使用狀態(tài)，并能有效防止因突發(fā)性斷繩導(dǎo)致的惡性事故，準(zhǔn)確可靠地判定鋼絲繩的使用壽命，避免因不當(dāng)換繩而造成的財(cái)產(chǎn)損失。

　　作者簡(jiǎn)介：唐耀武(1959一)，男，遼寧沈陽人，副教授，碩士，研究方向?yàn)殡姎庾詣?dòng)化測(cè)控。

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