发表期刊:《同煤科技》
摘 要 介绍了TCK.W型钢丝绳无损定量检测装置的检测原理。
关键词 矿井提升;提升钢丝绳;无损定量检测装置
中图分类号 TD532 文献标识码 A 文章编号 1000-4866(2007)03-0048-02
钢丝绳广泛应用于国民经济的多个重要领域，但钢丝绳在使用过程中始终存在安全隐患突出、经济性差、事故危害大等世界性难题。目前，国内煤炭系统还有很多用户沿用人工检测方法进行钢丝绳安全管理。人工检查有许多弊病，因此造成煤炭系统多年来提升运输事故不断，损伤很大。
提升绞车在钢丝绳使用过程中存在以下难题。
(1)不安全 潜伏着因强度降低而发生事故的危险。美国的一个权威研究机构曾对8 000多个钢丝绳实验室及现场的记录进行统计分析，结论是，正在使用中的钢丝绳的大约10%其强度降低超过15%，处于危险状态;另有2%以上的钢丝绳强度降低超过30%，处于极度危险状态。而美国的调查结果是大约70%被强制更换的钢丝绳只有很小甚至没有强度降低。
(2)不经济 定期更换钢丝绳造成了巨大浪费。日本的统计结果表明：被强制更换的钢丝绳中。有一半以上的强度达新绳强度的90%以上，还有不少超过100%，即还处于磨合期。
(3)效率低 人工目视、手摸检查一般只能以小于0.3 m/s的速度运行钢丝绳，而对于那些油泥较重的钢丝绳段清洗干净之后才能检查。且每班或每日需检查1次.每次检查约l h，1年将会浪费300h-400h。
(4)不科学 人工检测只能部分检测出钢丝绳的外部损伤，而对钢丝绳的内部断丝、磨损、锈蚀，尤其是疲劳等状况则根本无法检测。因而许多重大事故隐患难以发现。
(5)危害大 重大的钢丝绳断绳事故一般都会导致极为严重的后果：①人员伤亡;②设备损毁;③停工停产;④修复投入;⑤法律责任;⑥其他一系列麻烦。
为了确保钢丝绳的安全运行，世界各国针对使用中钢丝绳的安全问题，均制订了严格的安全检测标准。我国政府将提升、起重、运输、承载设备列人特种设备管理序列，并明确规定提升机、载人索道、电梯、起重机等设备的钢丝绳必须进行定期检测。国家煤炭安全生产规程中明确规定：钢丝绳在一个捻距中的断丝数超过总数的5%，断丝横断面积超过总横断面积的10%即报废。
为了解决钢丝绳的安全使用问题，各国专家进行了长达100多年的探索，先后研制了lO多种钢丝绳探伤的检测方法，但这些方法均无法解决对钢丝绳的定量检测问题，因而在实践中难以推广使用。目前，国内外普遍采用的“霍尔元件检测法”和“感应线圈检测 法”，虽然在特定的工况条件下能够部分地实现对钢丝绳的表面损伤进行定性检测，但由于技术上无法克服的缺陷，尚不能对钢丝绳的内外部损伤进行准确的定量检测，尤其是对钢丝绳的疲劳状态，更无法进行判断，因而在实践中很少被用户采用。
TCK.W钢丝绳损伤定量检测系统的出现，使得用科学仪器取代人工检测钢丝绳成为现实。TCK.W钢丝绳损伤定量检测系统，采用基于“空间磁场矢量台成”原理的传感器，不仅能准确地定量检测出在役钢丝绳的内外部断丝、磨损、锈蚀、损伤断面、变形、金属断面积减小。甚至钢丝焊点等损伤程度及损伤位置，而且能准确地检测出钢丝绳的疲劳程度，这是目前所有其他类型的检测设备都无法做到的。
TCK.W依据钢丝绳内部及其周围空间的磁场矢量态势变化判断钢丝绳的损伤情况，“全息”定量检测钢丝绳的各种损伤。TCK.W是唯一采用弱磁技术完成对钢丝绳检测的设备。由于钢丝绳剩磁本身具有非常稳定的特点。加之该系统采用计算机智能化自动标定、基准调零技术能够自动消除各种空问干扰磁场(如地磁场)的影响，因此保证了提取原始损伤信号的真实性和可靠性;同时TCK.W还设计配备了“信号保真模块”和“抗干扰模块”等技术装置，可确保检测结果的稳定性和准确性。TCK.W检测系统在真实地获取钢丝绳原始信息的前提下，通过计算机处理软件对数据进行分析处理后，得出对钢丝绳使用状态的准确判断。它不仅可以宴现在线检测的过程显示，还可以即时打印检测结果。并且可以完成同PC机的有线、无线信息传输联通，实现对钢丝绳的遥控遥测。
这种传感器的灵敏度极高，比德国目前生产的“霍尔元件”的灵敏度高25万倍，比美国目前生产的“集成放大霍尔组件”的灵敏度高7l400倍。
TCK.W除了各项技术指标超过国际同类产品外，还配置有自动标定系统和排除环境干扰系统，这也是国内外同类设备所不具备的重要功能。这个系统可以对不同型号的钢丝绳进行自动搜索，寻找标定位置，从而使TCK.W钢丝绳损伤定量检测系统全面实现智能化操作和人机对话，同时TCK.W完成一系列检测的操作方法又极为简单。
由于在检测原理方面的重大突破，因而TCK.W钢丝绳检测仪不但功能多、精度高、测试速度快、抗干扰性能强，而且体积小、重量轻、装卡方便，是一种多功能损伤定量检测系统。
综上所述，钢丝绳无损探伤技术在提升钢丝绳使用和维护中起着重要的作用，它为科学、系统地管理使用提升钢丝绳提供了技术支持和依据，确保了矿井安全生产，而且降低了员工的劳动强度，提高了工作效率，消除了安全隐患，可保证提升设备台理、经济运行。它在大同煤矿集团公司的推广使用证明，其操作简单，检测节省时间，监测结果直观明白，比较适合煤矿现场使用，是一个理想并且实用的钢丝绳探伤仪。
作者简介
宋晓宇，男，太原理工大学(采矿工程专业)毕业，现在大同煤矿集团公司机电管理处工作。
收稿日期:2007-05-17
修回日期:2007-05-31
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The application of TCK.W wire rope detection technology in academic journals
Editor's note: TCK.W has developed a weak magnetic rope detection technology that can real-time monitor the status of steel ropes 24 hours a day, 365 days a year, and locate, classify, and quantitatively identify various internal and external defects. Currently, more than 2,500 clients in 42 countries worldwide are using this technology. These clients have published papers on the safety and economic benefits brought about by this new technology in various academic journals. Here is a compilation of some of these papers for experts and scholars to explore and study in depth.。
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