浅议无损检测技术在MTC电梯钢丝绳检测中原理及应用

1、浅议无损检测技术在mtc电梯钢丝绳检测中原理及应用摘要：长期以来，由于缺少科学的检测技术手段，电梯钢 丝绳的安全使用、合理更换无法得到保障，钢丝绳的无损检 测也成为了电梯安全监管中的“盲点”。随着科学技术的发 展，电梯钢丝绳无损检测技术不断成熟与应用，将较好地解 决了这些问题。本文简要地介绍了 mtc电梯钢丝绳无损检测 技术的原理与应用。关键词：mtc电梯钢丝绳；无损检测技术；应用1. 电磁无损检测方法的优越性近年来，人们将世界先进的弱磁传感器检测技术应用于 无损探伤领域，有效地解决了困扰电梯钢丝绳检测的难题。 特别是mtc电梯钢丝绳无损检测技术的成熟与应用，实现了 高科技、实用性与微型化、智

2、能化的完美结合。mtc电梯钢 丝绳无损检测技术的优越性：(1)先进的mtc高科技设备与 电脑技术相结合，实现了人机数据交换，可准确检出钢丝绳 内部断丝、锈蚀、磨损、疲劳等缺陷。(2)检测方法简单、 方便，检测精度高、效率高，受主观因素影响很小，不受电 梯起降速度与载荷大小的影响。(3)可以在线进行定性、定 量、定位检测分析，做出全面判断。真正做到量化钢丝绳内 外部断丝、磨损、锈蚀、疲劳、压伤等各种因素导致的承载 钢丝绳损伤，能客观地评估钢丝绳使用的安全性。（4）可以 实现检测数据的处理、分析、显示、打印、存贮、建档等， 为检测数据的溯源性提供了重要保证。2. 检测的基本原理图1电梯钢丝绳探伤仪

3、原理图2漏磁方法检测原理图mtc电梯钢丝绳探伤原理（如图1）：当钢丝绳快速通过 传感器时，传感器中的永久磁钢同步轴向深度磁化钢丝绳， 并达到饱和。钢丝绳的断丝、磨损等缺陷同步产生向外扩散 的漏磁场和磁通变化，向空间扩散的信号经集聚和处理，通 过ad接口，转换后的压缩数字信号输入pc机。检测软件实 时解压处理，以明确的定量数值显示钢丝绳内外断丝、锈蚀、 磨损、金属截面积变化，并生成相关的断丝、磨损诊断数据。图3 lf聚磁原理图4 lma磁桥回路mtc采用漏磁检测技术（如图2）：永久磁铁提供恒定磁 通，将钢丝绳磁化，其励磁回路由衔铁、磁钢、空气隙和钢 丝绳组成。磁钢为励磁回路提供充足的磁化能量，使

4、钢丝绳 饱和磁化；作为一种铁磁性物质，钢丝绳中的断丝使相应部 分的磁阻发生变化，在附近的空气中产生漏磁场；磁场测量 元件获取该漏磁场，并加以分析，可以掌握钢丝绳中的断丝 及磨损状况。钢丝绳中的断丝和磨损缺陷会产生向外泄露的漏磁场； 环状聚磁器将空间分布的强弱漏磁信号聚集，并将其引导到 周向等方位布置的多个霍尔元件列组合的检测回路中；国际 上称作局部缺陷检测法（lf原理，如图3）。钢丝绳中的锈蚀和磨损引起的金属截面积的变化使磁 桥回路的平衡破坏，磁桥路的磁通量发生变化；由于霍尔元 件置于磁桥路的平衡点，它能接受每一个磁通量微小变化的 信号；国际上称作截面积损耗检测法（lma法，如图4）。mtc电

5、梯钢丝绳检测方法将检测看作一个过程，将检测 仪器看作一个系统，根据被测对象和检测仪器本身特定的信 息和通过实验得到的数据，建立检测仪器的实际数学模型， 通过相应的算法进行数据处理，获得对被测对象的检测结果 的准确全面描述，也可以说是计算机化的智能检测系统。3. 电梯钢丝绳无损检测技术的难点和解决方案3. 1检测的技术难点技术难点之一：由于钢丝绳的密集排列，当检测第一根 时，相邻第二根上的缺陷信号将影射到第一根上，产生很强 的干扰信号，无法获得准确的第一根钢丝绳的缺陷数据，给 检测结果的准确性带来了影响。技术难点之二：钢丝检测标准数据库的建立与完善。目 前，多数的钢丝绳无损检测多采用人工标定标准

6、参数的方 法，这对检测人员提出很高的要求，且标定的参数受主观因 素的影响较大，检测结果离散性大。3. 2解决方案(1) 聚焦磁化强度，整合扩散磁场。图5 钢丝绳磁化特性曲线构筑复合励磁回路，聚焦磁化强度。独立的单根钢丝绳 检测，选择适当数量的永久磁铁，利用叉状极靴，根据钢丝 绳的结构，或采用单回路轴向励磁，或采用多回路轴向励磁, 均能方便获得定量检测的满意结果。如图5所示，对于6x19 结构的圆股钢丝绳，只要设法使钢丝绳通过传感器时能瞬时 达到磁化的近饱和区即可，此时钢丝绳的磁化强度为 34x103a/mo实验可知，电梯钢丝绳检测中，传感器的永 久磁铁应该提供足够强度励磁场，而且能集中地使受测

7、钢丝 绳的磁化强度达到45x103a/m,为此采用磁铁周向均布、 多点极柱配置，从而形成复合励磁回路。由于磁路的矢量性 和非线性，磁铁的极柱布置必须避免磁力线的闭合、干涉和 其他微小的影响。构筑磁屏蔽整合邻近钢丝绳的扩散磁场。受测钢丝绳的 磁化强度获得聚焦后，由于传感器紧挨相邻的另一根钢丝 绳，扩散磁场仍将同步磁化这另一根钢丝绳，故采用功能性 的高导磁材料在传感器的外表构筑磁屏障，阻挡磁力线进入 非工作区域，可以解决绳间相互干扰的问题。(2) 建立和完善钢丝绳的检测标准数据库。可以利用 mtc电梯钢丝仪器检测设备对各种类型的钢丝绳进行大量的 检测试验，对比、分析、处理，建立能覆盖各种类型的钢丝

8、 绳标准检测数据库，并将数据库编入了软件程序模块。在检 测时，只要核对被测钢丝绳的型号规格，调用软件数据库中 相对应的型号规格，设定了标准检测参数，便可实现对电梯 钢丝绳的检验，使检验更加简单、方便，结果准确性更高。4. mtc电梯钢丝绳安全检测技术的应用(1) 启动mtc钢丝绳软件检测系统。(如图6)图6电梯钢丝绳软件检测系统图7电梯钢丝绳检测参数设定(2) 核对被测钢丝绳规格型号，调用标准库参数，进 行软件系统参数设定。(如图7)图8在线检测采样信号图9缺陷在线定性定量、分析(3) 开始在线检测信号采样，进行定性、定量的缺陷 在线分析。(如图8、图9)在电梯钢丝绳检测行业中，因检测技术和理念的滞后， 人们一直袭用人工检测的传统方法。随着电梯钢丝绳无损检 测技术的发展和进步，实践已经证明，该技术的应用已经日 趋成熟，许多行业、单位已经逐步地开始和规定钢丝绳检测 必须应用科学方法和先进的检测仪器。5. 结束语 电梯钢丝绳无损检测技术不断成熟，使其具有较好的应 用前景及深远意义。它彻底取代了目视、手摸、卡尺量的人 工检测方法，为电梯钢丝绳用户解决检测时"费时、费力、 费用大”的矛盾，实现“安全、节约、高效”的三重目标； 同时也提高了检验的效率、准确度，避免盲目更换钢丝绳所 带来的经济损失，还具有很好的社会效益，确保了电梯设备 的安全，一次投入成本低，收益快，其使用推广