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索道钢丝绳检测技术

索道钢丝绳检测技术

客运索道钢丝绳的检测，在国际标准《GB9075-88》规范中有着明确的规定，它关系到索道的安全运行，是,项不可缺少的技术检测工作。其检测精度的高低，直接影响判断钢丝绳的使用寿命。

钢丝绳的损坏方式除了机械的损坏、选型结构不当损坏外，在正常运行中主要是磨损、废劳断丝和腐蚀，特别是疲劳断丝和钢丝绳接头断丝，是需要经常加以检测的。个别索道建在酸雨多、海水潮气大的地点，腐蚀也是一个不可忽视的问题。钢丝绳的检测方法有人工目测法、破损检测法和无损探伤检测法三种。人工目测法属于日常检测，主要是检测全线钢丝绳有无断丝、跳丝和异常现象，以及钢丝绳接头有无松股断丝。重点地段还应停车检测，如鞍座处、套简连接处有无断丝、抽头和异常现象，锚固端及重锤处钢丝绳有无滑动断丝和其他异常现象。定期检测需测量钢丝绳直径和捻距。人工目测过程中，钢丝绳的运行速度不能太快，一般要求在(0(3, 0(5m,s)。而一条索道的钢丝绳长度有干余米至几千米，运行时间较长，劳动强度大、效率低，检测人员容易疲劳，影响检测精度。更主要的是，人工目检只能发现钢丝绳外露的缺陷，对于看不到的钢丝内部缺陷则无能为力，不能实行钢丝绳的全面检测，且受人为因素(素质和经验)的影响较大，其检测精度难以保证。

采用破损检测方法，却具有很大的局限性，它难以全面了解和判断整根钢丝绳的状态。因为做强度试验不能够在不损坏钢丝绳的条件下进行，而且客运索道用钢丝绳又不允许随地在工作段上截取试样，它不能准确地反映钢丝绳最薄弱环节处或全绳的状态。然而，采用无损探伤检测法就可以在不改变钢丝绳状态和使用性能的前提下，直接对使用中钢丝绳的外部和内部缺陷进行全面检测，从而提高了检测可靠性，克服和改进了人工目测法和破损检测法所存在的缺陷。因此，研究、开发、生产和推广使用高性能的钢丝绳探伤检测技术和仪器设备，成为各国科学技界十分关注的问题。

从1906年世界上第一台钢丝电磁无损检测装置诞生以来，国内外的科技工作者已经提出了很多适合于钢丝绳的无损检测方法，其中具有代表性的有几种;(1)声学检测法:(2)机械检测法;(3)射线检测法;(4)电流检测法;(5)光学检测法;(6)电涡流检测法;(7)超声波检测法;(8)震动检测法;(9)声发射检测法;(10)电磁检测法。.上述几种方法中，电磁检测是目前被公认为最可靠的钢丝绳无损检测法，因为钢丝绳大多数采用导磁检测，同时，电磁检测法具有成本低、容易实现等优点，所以，目前实用的钢丝绳无损检测技术和仪器设备都是利用电磁原理来完成。

电磁检测法用来检测索道钢丝绳断丝、磨损、缺陷。其基本原理是:用-.磁场沿钢丝绳轴向磁化，当钢丝绳通过这一磁化磁场时，一旦钢丝绳存在断丝，则会在钢丝绳表面产生漏磁场，或者引起磁化钢丝的磁通变化，采用磁敏感元件检测这些磁场的畸变得有关钢丝绳缺陷的信息，经过检测放大，并以图像记录下来，从中来分析钢丝绳缺陷的种类、轻重和范围等。

索道钢丝绳的检测技术，经过白余年的不断探索、研究、制造、实用，肯定了电磁元损检测技术的先进性和可靠性。这已引起许多国家的高度重视，一-些国家建立了专门的研究机构，设计和制造出相应的仪器设备，即所谓的钢丝绳电磁探伤仪等。例如由我国科学家杨叔子院士及其学生康宜华博士等研制成功的“MTC-9AB型钢丝绳定量检测仪”就属于此种类型。这些仪器设备从体积、重量、构造原理和使用性能等方面都有了很大的改进，对检测钢丝绳的断丝、磨损、锈蚀、断面积等的准确度相应有了提高。但由于仪器本身的原理构造、

检测的环境条件和人为的操作经验等因素，致使检测结果有所差异，不能正确地反映被检测钢丝绳的实际状态。以下就谈谈这种误差是如何产生的，怎样来弥补?

1.电磁探伤仪就构造原理来讲，可分成几种方法:如利用励磁线圈自感的阻抗法;利用励磁线圈和检测线圈互感的方法;利用磁化钢丝绳运动的发电方法(静磁场法)等等。

从构造原理来讲，导磁率不同时，阻抗法不适于检测钢丝绳的断面积。严格来说，必须保留被检测钢丝绳的部分新样品，从新样品的时候就开始存在电磁探伤甚至寿命判断的问题，可作为档案资料保存，以备钢丝绳使用过程中检测对照，这样才能防止判断时的差错。
但在实际操作中，因被检测的钢丝是以某种速度进行的，且检测点不同，因此，其拉力的变化是不可避免的。拉力的变化引起导磁率的变化，即所谓磁致伸缩现象。导磁率的增加或减少(磁感应也相应起变化，仪器反映出来就有误差。若被检测的钢丝绳的磁化状态保持高磁通密度就可以避免导磁率的影响，但需要大电力，这在现场检测环境中是难以做到的。

2. 应用阻抗法使磁化状态保持低磁通密度时，为了增大阻抗的变化而一.般是提高其频率，但此时易受趋肤效应的影响。另外，当钢丝绳通过线圈内时，随着钢丝绳偏离中心其阻抗也有所变化(虽然是同一断面积的钢丝绳)即引起偏心误差，而且偏t2, 值是多变的。

3.一般检测断丝是采用静电磁场法。就其原理来讲，也应使钢丝绳一节距内的断丝一根一根地记录下来，即不能检测到内部断丝的实际情况。

4.为了提高电磁探伤仪的检测精度，可以使用大电力或增加放大器的放大倍数。但如果不同时控制钢丝绳在被测过程中的振动，那么反而会因为信号放大而产生误差，以致使检测结果误判。

5.利用电磁探伤仪检测钢丝绳，应当要有这样充分的认识，即在检测过程中，有可能把产生的振动误认为断丝;不采用规定的电压时完全有可能漏测内部断丝等问题。

6.电磁探伤仪是测定钢丝绳断面积的，并且钢丝绳断面积不一-定是与直径具有比例关系，这一点也是钢丝绳有不同型号的特点，因此应当注。测定钢丝绳的断面积比测定其直径更能准确地推算出钢丝绳的强度。目前，国内外客运索道的发展很快，已建成不同形式的索道3万多条，总长达数万公里。我国近几年来也建成近300多条客运索道。为了保证索道的安全运行，保障游客的人身安全，对每条索道的钢丝绳进行定期的无损检测，准确地判断钢丝绳的剩余强度，确定其使用寿命是非常必要的。鉴于索道钢丝绳检测技术的不断发展，各种类型的检测仪器设备不断地更新改造，已经能够基本完成这一检测任务。虽然就仪器的构造和实际操作的环境、人员的素质等还存在--些问题，相信以现代的科学技术手段能够很快地解决，使钢丝绳的检测技术发展更快、更完善，检测精度更高。

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