钢丝绳漏磁检测中几种常用磁传感器的比较

钢丝绳无损探伤仪弱磁检测原理钢丝绳无损探伤仪主要应用于矿井提升机钢丝绳的日常无损检测上，可以检测钢丝绳直径6-64mm。

钢丝绳无损探伤仪采用永磁、漏磁（弱磁）检测原理通过对钢丝绳的充磁和消磁变化的监测能准确的分析出钢丝绳的内部损伤和外部损伤。

是矿用、港口、索道行业钢丝绳检测的首选产品。

那么它的检测原理究竟是怎么回事呢？弱磁检测技术是基于“空间磁场矢量合成”，采用宽距、非接触式弱磁能势感应装置，通过提取已施加磁载的铁磁性材料上弱磁能势分布差异信息，完成定位、定性和定量识别钢丝绳内外部各种缺陷的电磁无损检测技术。

遵从国际标准（ISO3154 1988) 规范的钢丝绳安全承载能力校核原则，提取的铁磁性材料物理场变信息，单值等效映射钢丝绳上铁磁性材料体积元的综合退变特征，为系统评估钢丝绳抗拉/弯/扭综合承载性能、安全使用寿命和安全负荷系数，提供了科学技术依据。

注：磁能势，即磁场能量梯度；体积元，即钢丝绳沿轴向的体积微分。

体积元内载荷材料的综合退变特征也就是钢丝绳金属截面积损失(LMA)和局部缺陷(LF)的综合反映。

弱磁检测方法引入调制给定弱电磁场，与经弱磁规划的钢丝绳弱磁场形成物理场关联。

使传感器具有弱磁状态无基噪工作、提离效应自抑式宽距感应、高灵敏/高分辨/高速率空域响应等突出的技术特点。

通过长期反复的实验对比，进行数学建模，解决了由钢丝绳载荷材料物理场变量直观映射其机械承载性能相关变化定量关系的技术课题。

断丝磨损锈蚀疲劳综上所述，实现弱磁检测的工艺流程是：弱磁规划(P)—仪器标定(D)—弱磁检测(T)—数据处理(M)。

此外，钢丝绳无损探伤仪采取弱磁检测的性能优点有：1、钢丝绳采用高强度优质碳素钢作为材料，具有高导磁率。

检测时，采用永久磁铁对钢丝绳励磁，钢丝在外加磁场作用下被磁化。

2、信号采集的全面性：选用高灵敏度的霍尔元件，经磁化后的钢丝，任何微小的△B都会引起电信号△V的变化。

3、信号采集的特征性：断丝信号、磨损信号、外部环境影响等不同特征的信号均可以完全表现出来。

电梯曳引钢丝绳的检测及维护技术摘要：电梯是一种常见的特种设备，在高层建筑、商场、医院、住宅和写字办公楼中普遍应用。

钢丝绳是电梯各部件中最关键的悬挂装置，电梯轿厢的全部质量几乎都需要靠钢丝绳来承担，与此同时，钢丝绳还是使轿厢上下运动的关键部件，其与电梯主机曳引轮的摩擦力为电梯轿厢升降的驱动力，由此可见，电梯曳引钢丝绳是保证电梯轿厢安全平稳运行的关键环节。

鉴于此，本文针对电梯曳引钢丝绳的检测与维护技术进行了研究，以供参考。

关键词：曳引钢丝绳；检测技术；维护措施1电梯曳引钢丝绳的使用和使用存在的问题电梯是由多种机械部件构成的，钢丝绳在电梯实际运行的过程中起到的作用是较为重要的，与此同时电梯实际运行的过程中，曳引钢丝绳是承受着多种应力的，也就会使得钢丝绳在实际使用的过程中出现多种问题，其中出现几率比较高的是下文中提及到的这几种:1.1钢丝绳磨损。

电梯曳引钢丝绳采用多股钢丝绳多层布置，在电梯上下运行的过程中，钢丝绳会多次发生弯折，钢丝与钢丝之间以及各股钢丝之间都会发生摩擦，导致磨损产生；与此同时，钢丝绳直径减小内部结构变得不均匀，导致其承载力降低，安全性和稳定性也随之降低。

1.2钢丝绳锈蚀。

电梯曳引钢丝绳实际运行的过程中长期暴露在空气当中，特别是有部分电梯因底坑积水、井道壁渗水等原因，导致井道湿度很高，就会使钢丝绳发生从外向内的锈蚀，从而会使钢丝绳的受力面积呈现减小的趋势，进而会对钢丝绳的整体承载力造成一定程度的降低，钢丝绳的使用寿命也随之降低。

1.3钢丝绳疲劳失效。

随着现代电梯逐渐向小体积、低重量发展，电梯各部件的尺寸也变得越来越小。

其中，电梯曳引主机曳引轮、导向轮、轿厢（对重）返绳轮等的直径减小，直接导致了钢丝绳的弯折寿命降低，疲劳失效的风险增加。

2电梯钢丝绳常规的检测方法分析2.1目测检测法目测法是较为直观的检测方法，其主要是依靠维保（检验检测）人员的肉眼观察并结合放大镜等工具进行辅助，对电梯钢丝绳的外观进行观察。

钢丝绳漏磁检测信号的处理
战卫侠;谭继文
【期刊名称】《煤矿机械》
【年(卷),期】2008(29)10
【摘要】漏磁检测是无损检测中的一种重要方式,采用漏磁法对钢丝绳进行检测时,关键问题是对漏磁信号的处理,应用小波变换和小波网络技术对漏磁检测信号进行分析处理,形成良好的网络,然后对钢丝绳进行检测,结果达到了一定的准确度,表明漏磁检测信号处理技术在实际应用中具有可行性。

【总页数】3页(P153-155)
【关键词】漏磁;信号处理;钢丝绳;小波
【作者】战卫侠;谭继文
【作者单位】青岛理工大学机械工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TD532
【相关文献】
1.钢丝绳漏磁检测中几种常用磁传感器的比较 [J], 陈宁宁
2.管道漏磁检测中缺陷尺寸对漏磁信号的影响 [J], 司海涛;刘波
3.在役钢丝绳漏磁检测信号波形分析与应用 [J], 韦林;黄磊;康宜华
4.储罐底板的漏磁检测信号处理中小波奇异性检测理论的应用 [J], 张重阳;张丽娜
5.基于漏磁信号的钢丝绳检测技术研究 [J], 梁华;洪汝渝;杨光祥
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矿用钢丝绳无损检测摘要：矿用钢丝绳作为矿井提升、运输及承载设备中的关键零机构，其安全性极为重要。

本文以矿用钢丝绳为研究对象，简述矿用钢丝绳无损检测的意义,分析了矿用钢丝绳的结构、缺陷类型及报废标准，针对矿用钢丝绳的局部LF缺陷，简述了矿用钢丝绳漏磁检测原理和合适的励磁技术，根据磁荷分析理论和磁场矢量叠加基本原理，采用局部缺陷LF法对钢丝绳断丝漏磁理论进行了分析，最后阐述了矿用钢丝绳漏磁检测系统的构成。

关键词：矿用钢丝绳断丝漏磁检测Nondestructive Testing for Mine Wire Rope Abstract：Mine wire rope, as key transport and hoist equipment in the production of mine, whose safety is very important. This paper, takes the mine wire rope as the object of study, describes the significance of nondestructive testing of mine wire rope, analyzes its structure, fault types and scrapped rules. In the light of the Localized Fault of the steel rope, researches the principle and appropriate excitation technique of magnetic leakage detection for mine steel wire rope, according to the analysis of the basic theory of the principle of magnetic charge and the magnetic field vector superposition, uses the Localized Fault method to analyzes the broken wires of wire rope magnetic flux leakage theory. andfinally elaborates the framework of the wire rope magnetic leakage detection system.Keywords: mine wire rope broken wire nondestructive testing1.前言1.1矿用钢丝绳无损检测的意义钢丝绳是一种重要的绕性构件，因其具有较高的抗拉强度和抗疲劳强度、自重轻、弹性好、工作平稳可靠、承受动载和过载能力强以及在高速工作条件下运行和卷绕无噪声等诸多优点，在矿产、冶金、交通、建筑等国民经济主要行业和部门的提升、运输及牵引等设备中得到广泛的应用，如各类矿井提升机、起重机、货运客运索道、电梯、等都大量地使用钢丝绳。

磁传感器的分类及应用磁传感器是一种能够感知和测量磁场的设备，广泛应用于各个领域。

根据其工作原理和应用场景的不同，磁传感器可以分为多种类型。

本文将介绍几种常见的磁传感器分类及其应用。

一、基于霍尔效应的磁传感器基于霍尔效应的磁传感器是利用霍尔元件的特性来感知磁场的一类传感器。

霍尔元件是一种半导体材料，当其两侧施加电压时，磁场的作用会使电荷在元件内发生偏转，从而产生电势差。

基于霍尔效应的磁传感器通常具有高灵敏度、快速响应和低功耗的特点。

它们广泛应用于角度测量、速度测量、电流测量等领域。

二、磁电阻传感器磁电阻传感器是一种利用磁电阻效应来感知磁场的传感器。

磁电阻效应是指在磁场作用下，材料的电阻发生变化。

磁电阻传感器通常由磁敏电阻和信号处理电路组成，可用于测量磁场强度、方向等参数。

它们被广泛应用于地磁导航、磁存储器、磁传导检测等领域。

三、磁感应传感器磁感应传感器是一种利用磁感应现象来感知磁场的传感器。

磁感应传感器通常由磁感应元件和信号处理电路组成，可以测量磁场的强度、方向、频率等参数。

磁感应传感器具有高精度、高灵敏度和可靠性好的特点，广泛应用于磁力测量、磁场成像、磁记忆等领域。

四、磁滞传感器磁滞传感器是一种利用磁滞现象来感知磁场的传感器。

磁滞现象是指材料在磁场作用下，磁化过程中磁化强度与磁场强度之间的关系。

磁滞传感器通常由磁滞材料和传感器结构组成，可以测量磁场的强度和方向。

磁滞传感器在电力设备、磁场检测等领域有着广泛的应用。

五、磁光传感器磁光传感器是一种利用磁光效应来感知磁场的传感器。

磁光效应是指材料在磁场作用下，光学性质发生变化。

磁光传感器通常由磁光材料和光学检测系统组成，可以测量磁场的强度、方向等参数。

磁光传感器在磁存储器、磁传导成像等领域有着重要的应用。

六、磁力计磁力计是一种能够测量磁场强度和方向的传感器。

磁力计通常由磁感应元件和信号处理电路组成，可以测量磁场的三个分量。

磁力计广泛应用于导航、无人机、地质勘探等领域。

常见几类钢丝绳检测仪工作原理钢丝绳检测（探伤）仪工作原理：钢丝绳检测泰斯特探伤技术在这里主要介绍的是应用最多的通过反射法来获取物体内部特性信息的方法。

反射法是基于超声在通过不同声阻抗组织界面时会发生较强反射的原理工作的，正如我们所知道，声波在从一种介质传播到另外一种介质的时候在两者之间的界面处会发生反射，而且介质之间的差别越大反射就会越大。

所以可以对一个物体发射出穿透力强、能够直线传播的超声波，然后对反射回来的超声波进行接收并根据这些反射回来的超声波的先后、幅度等情况就可以判断出这个组织中含有的各种介质的大小、分布情况以及各种介质之间的对比差别程度等信息（其中反射回来的超声波的先后可以反映出反射界面离探测表面的距离，幅度则可以反映出介质的大小、对比差别程度等特性），检测仪从而判断出该被测物体是否有异常。

除了这个方式，还有其他四类：1、交流电磁类原理：工作原理类同于变压器原理，初级和次级线圈环绕在钢丝绳上，钢丝绳犹如变压器的铁芯。

初级（激励）线圈的电源为10Hz～30Hz 的低频交流电。

次级（探测）线圈测定钢丝绳的磁特性。

钢丝绳磁特性的任何变化会通过次级线圈的电压变化（幅度和相位）反映出来。

此类仪器主要用于检测金属横截面积变化。

2、直流和永磁类原理：直流和永磁类仪器提供恒定磁通，通过传感器头磁化钢丝绳。

钢丝绳中的轴向总磁通，能通过霍尔效应传感器、感应线圈，或其它能有效测定磁场或稳恒磁场变化的适当装置来测定。

传感器输出的是电信号，在磁回路可感应范围内，其输出的电压与金属横截面积变化成正比。

此类仪器用于测定金属横截面积变化。

3、漏磁类原理：直流或永磁类仪器提供恒定磁通，通过传感器头（磁回路）来磁化钢丝绳。

钢丝绳中不连续（例如断丝）所引起的漏磁，能用不同传感器（例如霍尔效应传感器、感应线圈或其它适当装置）来检测。

传感器输出的是电信号。

4、剩磁类原理：直流或永磁类磁化装置对钢丝绳磁化后，在确保外磁场已移去或无外磁场影响的情况下，利用铁磁性钢丝绳的剩磁特性，采用能有效测定剩余磁场变化的适当检测装置，来测定钢丝绳内剩磁场的变化。

钢丝绳漏磁检测中几种常用磁传感器的比较作者：陈宁宁来源：《硅谷》2013年第22期摘要漏磁法是钢丝绳检测的主要方法，通常要求其采用的传感器具有体积小、灵敏度高、耗电小等特点。

文章比较了漏磁检测中常用的线圈、霍尔传感器和巨磁阻等几种磁传感器的原理及性能，并通过试验实测了霍尔传感器和巨磁阻的噪声水平，结果表明巨磁阻传感器具有较小的噪声。

结语中给出了钢丝绳检测磁传感器选择的建议。

关键词漏磁检测；钢丝绳检测；霍尔传感器；巨磁阻传感器中图分类号：TB331 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）22-0128-02钢丝绳广泛应用于提升设备中，如电梯、矿井机械及缆车等，其安全性直接关系到设备的正常运转和使用人员的生命安全，钢丝绳在很多领域是强制检测项目，例如在电梯中，钢丝绳检测是强制检测项目之一，需要定期对其进行检测和保养。

钢丝绳的检测有目视法、声发射、超声、电阻法以及漏磁等检测方法。

其中以漏磁检测最为常见，具有检测全面、灵敏度高等优点，可以准确检测出断丝、磨损等缺陷，并可记录缺陷的位置。

在钢丝绳漏磁检测中，常用相距为整数倍捻距的两个传感器构成差分结构来探测缺陷，这样可以有效地克服钢丝绳股波及空间电磁干扰，大大提高检测的可靠性。

被测钢丝绳的直径从2毫米至数十毫米不等，当被测钢丝绳的丝较细或者断丝等缺陷发生在钢丝绳的内部时，漏磁信号犹为微弱，对传感器的灵敏度和噪声特性等提出了更高的要求。

本文探讨几种常用磁传感器的原理和性能，为漏磁检测的结构设计和传感器选型提供参考。

1 磁传感器的原理1.1 线圈传感器线圈是最早出现的磁传感器之一。

其工作原理为法拉第电磁感应定律，当穿过线圈回路的磁通量发生变化时，回路中会产生感应电压。

需要注意的是，线圈的感应电压只与磁通变化率有关，而不是与磁通量本身的大小相关。

因此，如不采用其他的装置（如使得线圈旋转的装置），线圈无法测量磁场的绝对值大小。

同样的原因使得线圈作为传感器在漏磁检测中使用时，检测速度的大小会直接影响线圈的输出，给检测带来不利的影响。

MICELECT智能钢丝绳传感器，MICELECT通用钢丝绳传感器，MICELECT轿厢传感器，MICELECT钢梁传感器，MICELECT电子压力传感器，电源，轿厢指示灯型号列举：钢丝绳：ILC2ILC3LMCWR智能钢丝绳传感器是用于控制拽引电梯负荷的一种简便、精确的解决方案。

通过钢丝绳直径可以完成快捷方便的安装和校准（5分钟），这使其成为电梯现代化的完美解决方案。

轿厢：CAB800轿厢载荷称重系统是用于控制任何种类电梯负荷的一种简便、精确的解决方案。

其自动校准功能及无可匹敌的准确度，使其成为新设备的最佳解决方案。

钢梁：VG钢梁传感器是用于控制任何种类电梯负荷的一种精确、可靠的解决方案。

其不受限制的工作能力使其成为高负荷设备的最佳解决方案。

底座框架传感器：CCP2000CCP4000CCP传感器提供一种替代解决方案，用于在无法安装其他装置的情况下控制设备负载。

该装置可以用于所有绳比1︰1,1︰2&4︰1，并且具有较高的容量，是复杂设备的替代性解决方案。

液压装置：SPBSPB电子压力传感器提供一种简便、精确的控制液压电梯负荷的解决方案。

其快捷方便的安装及校准（5分钟），使其成为新装置及现代化的完美解决方案。

控制单元：LM3DLM3D通用电子控制单元是最完整的控制单元，配置所有可提供的选装功能。

该控制单元可以与任何Micelect生产的传感器匹配使用。

LMCABLMCAB控制单元专门设计用于CAB800传感器。

通过三步简单操作，即可完成编程：1）零位调整，2）传感器数量，以及3）报警数值。

MWR-4MWR-4控制单元专门设计用于WR传感器。

可分别同时读取最多4个读数，并且可以读取4个读数的总和。

通过三步简单操作，即可完成编程：1）零位调整，2）钢丝绳数量及直径，以及3）报警数值。

MWR-8MWR-8控制单元专门设计用于配置有USB连接器的单个WR传感器。

可分别同时读取最多8个独立读数，并且可以读取8个读数的总和。