钢绳芯输送带综合无损探伤的应用研究

针对煤矿钢绳芯输送带运行中存在的接头抽动、锈蚀等安全隐患,基于漏磁检测原理,结合输送带定位及X射线装置,对钢绳芯缺陷定点透视实时在线无损检测。 矿用钢绳芯输送带长时间在潮湿、阴暗的恶劣环境中工作,会发生不同程度的锈蚀、磨损、接头抽断,直接影响到煤矿的安全生产。因此,做到早期预防钢绳芯输送带的断裂,成为保证煤炭安全运输、高效生产的重要课题。

1、系统组成及工作原理

本文提出的多绳芯输送带综合无损探伤系统基于漏磁检测、X射线无损检测原理,对钢绳芯输送带的断绳、锈蚀、接头抽动等运行情况进行实时在线无损检测。漏磁检测结合输送带定位找出故障点,X射线装置进行定点透视无损检测,高效直观地对钢绳芯输送带接头的好坏进行评价,确保带式输送机的安全使用。

(1)磁化器和磁性检测探头组磁化器和磁性检测探头组是实现磁性探伤的核心,系统对检测信号的分析处理的电磁传感器检测时的灵敏度、分辨率、准确度起着决定性作用,包含了发射传感器-磁化器和接收传感器-磁检测探头组。该系统采用有源磁场检测法,永磁磁化的方式,通过磁化器将钢丝绳芯磁化,磁化后钢绳芯输送带缺陷处会产生漏磁信号,经检测传感器探头组完成对漏磁信号的拾取。磁场越强,磁场信号相应增强,至饱和磁化后趋于恒定。当输送带正常运转时,传感器给输送带中的钢丝绳施加一个恒定的磁场信号,磁化的钢绳芯出现有锈蚀、断丝等缺陷异常情况时将引起钢丝绳上的磁场信号变化,变化的磁场信号经过控制箱处理成电信号,传输给上位机计算机进行数据接收、校验和处理,最终得出钢绳芯输送带的安全检测报告。考虑安装维护方便和信号传输距离,为避免测试误差,传感器的安装位置要尽量远离强磁场,尽量安装在输送带抖动小的机头附近,靠近托辊的位置。传感器应放在上输送带与底输送带之间。

(2)X光机系统X射线综合检测系统工作,完成输送带定位及其透视图像的实时采集;当电磁检测某处损伤超标或接头抽动超标时,启动X射线部分进行低速在线或定点透视,从而使用户能更清楚、直观地看到损伤点或接头的透视图像,以便采取进一步措施,防患于未然。

(3)下位计算机完成对磁传感器输出信号的接收、预处理、打包、发送以及电源的提供。

(4)上位计算机对输入的信号进行数据的采集、控制及传输,实现数据的运算、控制等。

2、系统功能及特点

(1)系统功能钢绳芯输送带综合无损探伤系统可以完成输送带内钢绳芯锈蚀、接头抽动、移位老化等工况的电磁检测及定位,对可疑损坏部位的X透视拍照摄像,进行辅助定位存储,并进行预警。计算机对各检测值进行智能后处理,最终给出检测报告,使用户可清楚地了解到钢丝绳芯输送带的运行工况,为输送带的安全提供了必要的技术保证。检测数据及扫描图像可通过日期、接头号、位置等选项进行查询、比对分析;出具检测数据、曲线图、文字报告,并具超限报警功能,当指标超过预设的上限值时,可输出无源接点信号,使钢绳芯输送带断电停车;而且可通过光纤远距离传输并可进入用户局域网实现数据共享。

(2)系统特点系统设计了自动跟随输送带抖动、跑偏功能,解决了由于输送带抖动、跑偏而造成的检测误差;其运算控制功能强、速度快、工作可靠、便于扩展,保证了系统数据采集的高可靠性及动态处理、显示的快速跟随性。磁传感器采用数字式、密集型单电磁式传感器;无传感器调节窗口、温度自适应、免维护调试;系统模块化多层结构,使系统运行更快、更稳、容易实现更新,可进入用户的局域网,实现数据共享及网上在线服务;面对用户的人性化、模块化;可以远距离进行X光透视摄像拍照资料的存储,避免了X光辐射,改善了工作环境,降低工人的劳动强度,缩短检测时间。

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