淺談鋼絲繩無損探傷技術(shù)的兩大分支

       鋼絲繩作為起重、運輸、提升及承載設(shè)備中十分重要的關(guān)鍵構(gòu)件，被廣泛應(yīng)用于煤炭、冶金、建筑、水利、旅游、港口碼頭、交通運輸?shù)让窠?jīng)濟各個部門。鋼絲繩的使用與各個行業(yè)重大裝備和重要設(shè)施的安運行密切相關(guān)。為了保證鋼絲繩的安運行，各的科學(xué)家就直在鋼絲繩的無損探傷方面進行著不懈的探索和研究。

　　從1906年南非研制出世界臺鋼絲繩探傷儀至今，已有整整100年的歷史。世界范圍內(nèi)，圍繞鋼絲繩無損探傷而采用的各種檢測技術(shù)原理已經(jīng)幾乎覆蓋了近代物理學(xué)的各個分支學(xué)科，如具有代表性的聲學(xué)檢測、射線檢測、機械檢測、電渦流檢測、超聲波檢測、振動檢測、磁檢測等技術(shù)原理。如果根據(jù)不同的技術(shù)細節(jié)或不同的技術(shù)單元組合，則可劃分出上百種的檢測技術(shù)和方法。

　　習(xí)慣上通常將磁檢測技術(shù)和非磁檢測技術(shù)分列為鋼絲繩無損探傷技術(shù)的兩大分支：

　　、非磁檢測技術(shù)

　　非磁檢測技術(shù)般是在定的技術(shù)條件下采用的。由于涉及的檢測媒質(zhì)形成條件苛刻，技術(shù)復(fù)雜，設(shè)備費用和使用費用很高，所以只在學(xué)術(shù)成就方面受到時的推崇，之后并未真正獲得實際應(yīng)用。

　　電渦流檢測技術(shù)：

1976年由法人發(fā)明，其檢測靈敏度很低，只能對鋼絲繩外部斷絲等缺陷進行定性檢測；

1、聲發(fā)射檢測技術(shù)：1984年由英人發(fā)明，利用聲發(fā)射原理進行鋼絲繩的定性檢測，由于其只能用于深海等殊環(huán)境檢測而無法進行廣泛推廣；

　　2、光學(xué)檢測技術(shù)：1987年由德人發(fā)明，主要利用激光掃描和光傳感器技術(shù)，通過測量繩股直徑的變化定性地推定鋼絲繩的損傷狀況；

　　3、超聲波檢測技術(shù)：1988年由日本人發(fā)明，主要利用超聲波的反射征和超聲波傳感器技術(shù)進行定性的鋼絲繩損傷檢測，只能對完靜止、懸吊用鋼絲繩的局部缺陷進行般性檢測，也未能在工業(yè)現(xiàn)場廣泛應(yīng)用；

　　4、橫向激勵振動波檢測技術(shù)：1988年由美人發(fā)明，主要利用橫向激勵振動波和振動波傳感器技術(shù)，對固定的鋼絲繩進行定性檢測。其工業(yè)應(yīng)用情況與上述幾種檢測技術(shù)相似。

　　非磁檢測方法或因檢測信號易受干擾，檢測結(jié)果難以記錄，或因設(shè)備費用太高，檢測局限性太大，均未推廣應(yīng)用，至今還處于實驗室研究階段。

　　二、磁檢測技術(shù)

　　磁檢測技術(shù)有代表性的是上世紀初發(fā)明的感應(yīng)線圈技術(shù)和上世紀中期發(fā)明的霍爾元件技術(shù)，以及后來美人將霍爾元件和感應(yīng)線圈組合起來使用的技術(shù)。這幾種磁檢測技術(shù)均是在對鋼絲繩某點實施強磁激勵的狀態(tài)下完成檢測的。

　　強磁場激勵下磁場過飽和的鋼絲繩處在個非常復(fù)雜的磁場環(huán)境之中，這些磁場既包括鋼絲繩本身及其損傷的磁場，還包括有地磁場、電磁場等等，我們把鋼絲繩中所有損傷的磁場信息稱為“信號”，而其他各種磁場信息我們則稱之為檢測過程中的“噪聲”。

　　在檢測中，受繩花、繩抖動、速度和外部磁場變化的影響，檢測過程中伴隨大量“股波”噪聲，常有“野點”，也就是局部異常信號出現(xiàn)。

　　因此，對鋼絲繩檢測設(shè)備基本、重要的要求就是在各種干擾之下靈敏地、準確無誤地識別鋼絲繩損傷的信號，排除各種噪聲干擾，從而獲得鋼絲繩損傷的真實信息，并在此基礎(chǔ)上對這些信息進行分析處理，形成對鋼絲繩損傷的判斷。而感應(yīng)線圈和霍爾元件技術(shù)在此方面有先天性的致命缺陷。