淺談鋼絲繩無(wú)損探傷技術(shù)的兩大分支

       鋼絲繩作為起重、運(yùn)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(yùn)輸?shù)让窠?jīng)濟(jì)各個(gè)部門。鋼絲繩的使用與各個(gè)行業(yè)重大裝備和重要設(shè)施的安運(yùn)行密切相關(guān)。為了保證鋼絲繩的安運(yùn)行，各的科學(xué)家就直在鋼絲繩的無(wú)損探傷方面進(jìn)行著不懈的探索和研究。

　　從1906年南非研制出世界臺(tái)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(wú)損探傷而采用的各種檢測(cè)技術(shù)原理已經(jīng)幾乎覆蓋了近代物理學(xué)的各個(gè)分支學(xué)科，如具有代表性的聲學(xué)檢測(cè)、射線檢測(cè)、機(jī)械檢測(cè)、電渦流檢測(cè)、超聲波檢測(cè)、振動(dòng)檢測(cè)、磁檢測(cè)等技術(shù)原理。如果根據(jù)不同的技術(shù)細(xì)節(jié)或不同的技術(shù)單元組合，則可劃分出上百種的檢測(cè)技術(shù)和方法。

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

　　、非磁檢測(cè)技術(shù)

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

　　電渦流檢測(cè)技術(shù)：

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

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

　　2、光學(xué)檢測(cè)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(guò)測(cè)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(cè)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(jìn)行定性的鋼絲繩損傷檢測(cè)，只能對(duì)完靜止、懸吊用鋼絲繩的局部缺陷進(jìn)行般性檢測(cè)，也未能在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)廣泛應(yīng)用；

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

　　非磁檢測(cè)方法或因檢測(cè)信號(hào)易受干擾，檢測(cè)結(jié)果難以記錄，或因設(shè)備費(fèi)用太高，檢測(cè)局限性太大，均未推廣應(yīng)用，至今還處于實(shí)驗(yàn)室研究階段。

　　二、磁檢測(cè)技術(shù)

　　磁檢測(cè)技術(shù)有代表性的是上世紀(jì)初發(fā)明的感應(yīng)線圈技術(shù)和上世紀(jì)中期發(fā)明的霍爾元件技術(shù)，以及后來(lái)美人將霍爾元件和感應(yīng)線圈組合起來(lái)使用的技術(shù)。這幾種磁檢測(cè)技術(shù)均是在對(duì)鋼絲繩某點(diǎn)實(shí)施強(qiáng)磁激勵(lì)的狀態(tài)下完成檢測(cè)的。

　　強(qiáng)磁場(chǎng)激勵(lì)下磁場(chǎng)過(guò)飽和的鋼絲繩處在個(gè)非常復(fù)雜的磁場(chǎng)環(huán)境之中，這些磁場(chǎng)既包括鋼絲繩本身及其損傷的磁場(chǎng)，還包括有地磁場(chǎng)、電磁場(chǎng)等等，我們把鋼絲繩中所有損傷的磁場(chǎng)信息稱為“信號(hào)”，而其他各種磁場(chǎng)信息我們則稱之為檢測(cè)過(guò)程中的“噪聲”。

　　在檢測(cè)中，受繩花、繩抖動(dòng)、速度和外部磁場(chǎng)變化的影響，檢測(cè)過(guò)程中伴隨大量“股波”噪聲，常有“野點(diǎn)”，也就是局部異常信號(hào)出現(xiàn)。

　　因此，對(duì)鋼絲繩檢測(cè)設(shè)備基本、重要的要求就是在各種干擾之下靈敏地、準(zhǔn)確無(wú)誤地識(shí)別鋼絲繩損傷的信號(hào)，排除各種噪聲干擾，從而獲得鋼絲繩損傷的真實(shí)信息，并在此基礎(chǔ)上對(duì)這些信息進(jìn)行分析處理，形成對(duì)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。