專利名稱：鋼絲繩探傷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)用于電梯、工程用起重機(jī)等的鋼絲繩的破損、繩股的斷線(以下稱為鋼絲繩損傷部)進(jìn)行檢測的鋼絲繩探傷裝置。
背景技術(shù)：
作為這種鋼絲繩探傷裝置，存在專利文獻(xiàn)I所示的裝置。該鋼絲繩探傷裝置對(duì)于按一定速度行走的鋼絲繩由永久磁鐵或電磁鐵對(duì)鋼絲繩的軸向規(guī)定區(qū)間進(jìn)行磁化，由配設(shè)在了該規(guī)定區(qū)間內(nèi)的磁傳感器對(duì)從鋼絲繩損傷部泄漏的磁通進(jìn)行檢測。對(duì)于此鋼絲繩探傷裝置，漏磁通檢測用磁傳感器和由永久磁鐵或電磁鐵和背部磁軛構(gòu)成的磁化器，經(jīng)大體圍住鋼絲繩半周的具有大致U字形截面的非磁性材料的保護(hù)板與鋼絲繩接觸。另外，在專利文獻(xiàn)2的鋼絲繩探傷裝置中，磁化器和磁傳感器成為與被檢查物非接觸的狀態(tài)。·現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I:日本特開平9-210968號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:日本特開2005-106602號(hào)公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題為了以良好的靈敏度檢測鋼絲繩損傷部，最好增加從損傷部近旁泄漏的磁通量，磁鐵多選擇具有能夠?qū)摻z繩磁化到接近磁飽和的能力的磁鐵。在專利文獻(xiàn)I中，對(duì)于鋼絲繩探傷裝置，漏磁通檢測用磁傳感器和由磁鐵和背部磁軛構(gòu)成的磁化器，經(jīng)圍住鋼絲繩半周的具備U字形截面的非磁性材料的保護(hù)板與鋼絲繩接觸。因此，存在磁鐵強(qiáng)有力地吸引鋼絲繩，在鋼絲繩與保護(hù)板之間產(chǎn)生的摩擦力變大，因?yàn)楸Ｗo(hù)板的磨損使得鋼絲繩的延伸檢查距離變短的問題。另外，在專利文獻(xiàn)2中，存在如下的問題由于損傷部的漏磁通密度隨著從被檢查物離開而變小，因此，如被檢查物與磁傳感器的距離變大，則損傷部的檢測靈敏度下降，此外，如因被檢查物的振動(dòng)等使得與磁傳感器的距離變動(dòng)，則在磁傳感器中產(chǎn)生誤檢測信號(hào)。本發(fā)明就是鑒于前述的問題而作出的發(fā)明，其目的在于不損害鋼絲繩損傷部的檢測靈敏度、S / N地實(shí)現(xiàn)裝置的長壽命化。用于解決問題的手段本發(fā)明的鋼絲繩探傷裝置使用由背部磁軛和磁鐵構(gòu)成的磁化器對(duì)鋼絲繩的軸向規(guī)定區(qū)間進(jìn)行磁化，由磁傳感器對(duì)從前述規(guī)定區(qū)間內(nèi)的鋼絲繩損傷部產(chǎn)生的漏磁通進(jìn)行檢測，檢測前述鋼絲繩損傷部，在該鋼絲繩探傷裝置中，相對(duì)于前述鋼絲繩按非接觸狀態(tài)配設(shè)對(duì)前述鋼絲繩進(jìn)行磁化的前述磁化器，經(jīng)保護(hù)板與前述鋼絲繩接觸地配設(shè)前述磁傳感器。發(fā)明的效果
按照本發(fā)明的鋼絲繩探傷裝置，相對(duì)于鋼絲繩按非接觸狀態(tài)配設(shè)由磁鐵和背部磁軛構(gòu)成的磁化器，使得不在鋼絲繩與磁化器之間產(chǎn)生摩擦力，并且，經(jīng)保護(hù)板與鋼絲繩接觸地配設(shè)磁傳感器，使得磁傳感器與鋼絲繩的距離為大致一定，所以，不損害鋼絲繩損傷部的檢測靈敏度、S / N，相對(duì)于以往的磁化器的保護(hù)板的磨損，能夠減少磁傳感器的保護(hù)板的磨損，能夠?qū)崿F(xiàn)裝置的長壽命化。本發(fā)明的上述以外的目的、特征、觀點(diǎn)以及效 果，根據(jù)參照附圖的以下的本發(fā)明的詳細(xì)的說明，會(huì)變得更明確。
圖I為表示本發(fā)明的實(shí)施方式I的鋼絲繩探傷裝置的構(gòu)成圖。圖2為表示實(shí)施方式I的鋼絲繩探傷裝置的檢測原理的說明圖，表示沒有鋼絲繩損傷部的場合。圖3為表示實(shí)施方式I的鋼絲繩探傷裝置的檢測原理的說明圖，表示存在鋼絲繩損傷部的場合。圖4為實(shí)施方式I的鋼絲繩探傷裝置的立體圖。圖5為表示實(shí)施方式2的鋼絲繩探傷裝置的構(gòu)成圖。圖6為實(shí)施方式2的鋼絲繩探傷裝置的立體圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施方式I.圖I為表示本發(fā)明的實(shí)施方式I的鋼絲繩探傷裝置的構(gòu)成圖，圖I (a)為正視圖，圖I (b)為(a)的A — A線剖視圖。圖2為表示實(shí)施方式I的鋼絲繩探傷裝置的檢測原理的說明圖，表示沒有鋼絲繩損傷部的場合。圖3為表示實(shí)施方式I的鋼絲繩探傷裝置的檢測原理的說明圖，表示存在鋼絲繩損傷部的場合。圖4為實(shí)施方式I的鋼絲繩探傷裝置的立體圖。在圖I 圖4中，鋼絲繩I與磁鐵3的磁鐵蓋4離開規(guī)定距離(例如，鋼絲繩I的直徑為10 15mm時(shí)，為5 IOmm左右)，磁化器2與鋼絲繩I不接觸地配設(shè)，對(duì)鋼絲繩I的軸向規(guī)定區(qū)間L進(jìn)行磁化。磁化器2由背部磁軛6、配設(shè)在其兩端的一對(duì)磁鐵3、其磁鐵蓋4、以及其它的支承部件構(gòu)成。前述規(guī)定區(qū)間為如下的區(qū)間，即，鋼絲繩I中的、由與配設(shè)在了磁化器2的背部磁軛6兩端的N- S對(duì)永久磁鐵或電磁鐵相向的部分夾著的鋼絲繩I的軸向規(guī)定區(qū)間，為由圖I中的L表示的區(qū)間。為了防止磁鐵3的破損，在磁化器2上設(shè)置了磁鐵蓋4，但磁鐵蓋4與鋼絲繩I不接觸。為了防止磁鐵3的吸引力使鋼絲繩I與磁鐵蓋4接觸，在磁化器2的鋼絲繩I的軸向前后，分別設(shè)置被固定在了基板26上的支承輥5。支承輥5為了應(yīng)對(duì)不同的多個(gè)種類的直徑的鋼絲繩1，也可使固定位置滑動(dòng)。另外，為了應(yīng)對(duì)不同的多個(gè)種類的直徑的鋼絲繩1，磁化器2也可在與基板26之間具備滑動(dòng)機(jī)構(gòu)(導(dǎo)塊和螺釘)，形成為能夠?qū)︿摻z繩I與磁鐵蓋4的距離進(jìn)行調(diào)整的結(jié)構(gòu)。傳感器單元7，如用圖2表示的那樣，由磁傳感器8、鐵芯11、保持磁傳感器8的保持架9、保護(hù)磁傳感器8不受鋼絲繩I的滑動(dòng)影響而且保持磁傳感器8與鋼絲繩I的適當(dāng)?shù)奈恢藐P(guān)系的保護(hù)板12、以及底座25構(gòu)成。作為磁傳感器8，可從探察線圈、霍耳元件、磁阻效應(yīng)元件(MR、GMR)、磁阻抗元件(MI)等多種元件中，考慮精度、持久性、成本選擇最適當(dāng)?shù)膫鞲衅鳌Ｔ谶@里，采用了由探察線圈10和使與探察線圈10交鏈的磁通量增加的鐵芯11構(gòu)成的磁傳感器8。如圖I (b)、圖3所示，為了盡可能地?cái)U(kuò)大鋼絲繩損傷部19的捕捉范圍，探察線圈10及鐵芯11按圍住鋼絲繩I大體半周的方式成形成為U字形截面。保護(hù)板12按大體緊密接觸磁傳感器8的內(nèi)側(cè)的外周地將其覆蓋的方式成形，由奧氏體不銹鋼等非磁性材料制作。保護(hù)板12的功能也能夠通過如下方式進(jìn)行代替由摩擦系數(shù)小的樹脂將磁傳感器8埋入而成形為U字形。在圖I中，在基板26上固定一對(duì)端塊24，在兩端塊24之間設(shè)置下軸23。下軸23貫通于滑塊22，滑塊22可沿下軸23滑動(dòng)。在下軸23上，設(shè)置下軸23貫通的、可沿下軸23 滑動(dòng)的擋塊27，通過由固定螺釘28將擋塊27固定在下軸23的所期望的位置，滑塊22在下軸23上滑動(dòng)的范圍受到限制。即，滑塊22能夠在一方的端塊24與擋塊27之間滑動(dòng)，但不能在另一方的端塊24與擋塊27之間滑動(dòng)。隨動(dòng)機(jī)構(gòu)13被設(shè)置用來防止傳感器單元7受到鋼絲繩I的振動(dòng)等的影響而從鋼絲繩I離開，磁傳感器8與鋼絲繩I的距離變動(dòng)而導(dǎo)致磁傳感器8誤檢測。隨動(dòng)機(jī)構(gòu)13以應(yīng)用了滑塊和彈簧的機(jī)構(gòu)為例，由傳感器單元臺(tái)20、上軸21、滑塊22、彈簧14、防脫螺釘29、以及防脫板31構(gòu)成。傳感器單元7由螺釘30 (圖4)可拆卸地固定在傳感器單元臺(tái)20上。上軸21被嵌入在傳感器單元臺(tái)20中而固定，滑塊22可滑動(dòng)地貫通，在頂端部具有防脫螺釘29、防脫板31。由防脫螺釘29和防脫板31，使得上軸21不從滑塊22脫出。在由擋塊27限制了滑動(dòng)范圍的滑塊22與傳感器單元臺(tái)20之間，以壓縮狀態(tài)夾裝彈簧14。傳感器單元7經(jīng)由彈簧14的壓緊力的作用，隨鋼絲繩I的變位而移動(dòng)，保持與鋼絲繩I的接觸。此時(shí)，彈簧常數(shù)為了防止保護(hù)板12的磨損，限于必要的足夠的大小，并且，需要使得固有頻率不與鋼絲繩I的頻率重合地考慮。而且，彈簧14雖然表示了金屬彈簧的例，但也可為空氣彈簧。另外，傳感器單元臺(tái)20和傳感器單元7形成為可由螺釘30分離的結(jié)構(gòu)，當(dāng)檢查不同的直徑的鋼絲繩I時(shí)，能夠使用U字形截面尺寸不同的傳感器單元7。當(dāng)不進(jìn)行檢查時(shí)，將固定螺釘28松開，使擋塊27滑動(dòng)，使滑塊22在下軸23上滑動(dòng)，從而能夠使傳感器單元7從鋼絲繩I離開。下面，對(duì)動(dòng)作進(jìn)行說明。如圖2、圖3所示，形成如下的磁路，即，從磁化器2的一方的磁鐵3產(chǎn)生了的主磁通18通過鋼絲繩I中，經(jīng)過磁化器2的另一方的磁鐵3和背部磁軛6返回到前述一方的磁鐵3的磁路。使鋼絲繩I中的磁通密度大概達(dá)到磁飽和地設(shè)定磁化器2的磁動(dòng)勢(shì)。在這里，如在鋼絲繩I上存在鋼絲繩損傷部19，則在其近旁產(chǎn)生漏磁通16。當(dāng)此漏磁通16通過磁傳感器8附近時(shí)，鐵芯11的磁通量產(chǎn)生變化，在探察線圈10的兩端產(chǎn)生感應(yīng)電壓。這樣，能夠檢測出鋼絲繩損傷部19的存在。順便提及，即使在不存在鋼絲繩損傷部19的場合，在磁傳感器8附近鋼絲繩外磁通17也存在不少。它們的大小、分布與磁化器2、鋼絲繩I、以及磁傳感器8的位置關(guān)系有關(guān)。因此，在鋼絲繩I振動(dòng)而導(dǎo)致鋼絲繩I、磁化器2、以及磁傳感器8的位置關(guān)系產(chǎn)生了變化的場合，鋼絲繩外磁通17的大小也變化。由此，使磁傳感器8的輸出變動(dòng)，產(chǎn)生誤檢測。因此，在磁化器2的鋼絲繩I的軸向前后設(shè)置支承輥5，由支承輥5將鋼絲繩I壓緊，按非接觸狀態(tài)將磁化器2與鋼絲繩I的位置關(guān)系保持為一定距離。另外，由隨動(dòng)機(jī)構(gòu)13使傳感器單元7與鋼絲繩I接觸，將磁傳感器8與鋼絲繩I的距離保持為一定。
為了即使在檢查中產(chǎn)生鋼絲繩I的振動(dòng)也將磁傳感器8與鋼絲繩I的距離保持為一定，傳感器單元7由彈簧14推抵到鋼絲繩I。但是，為了防止保護(hù)板12的磨損，彈簧14的推壓力能夠容易地被設(shè)定成比以往那樣由磁化器2產(chǎn)生的強(qiáng)磁通使磁化器2經(jīng)保護(hù)板與鋼絲繩I接觸了時(shí)的推壓力小。即，容易實(shí)現(xiàn)使磁傳感器8與鋼絲繩I接觸的摩擦力比磁化器2與鋼絲繩I接觸的摩擦力小。因此，相比以往的磁化器2的保護(hù)板的磨損，能夠減少實(shí)施方式I的磁傳感器8的保護(hù)板12的磨損。這樣，按照實(shí)施方式I的鋼絲繩探傷裝置，相對(duì)于鋼絲繩I按非接觸狀態(tài)配設(shè)由磁鐵3和背部磁軛6構(gòu)成的磁化器2，使得不在鋼絲繩I與磁化器 2之間產(chǎn)生摩擦力，并且，經(jīng)保護(hù)板12使磁傳感器8與鋼絲繩I接觸地配設(shè)，使磁傳感器8與鋼絲繩I的距離為大致一定，所以，不損害鋼絲繩損傷部的檢測靈敏度、S / N，能夠使磁傳感器8的保護(hù)板12的磨損減少，能夠?qū)崿F(xiàn)裝置的長壽命化。實(shí)施方式2.下面對(duì)實(shí)施方式2的鋼絲繩探傷裝置進(jìn)行說明。圖5為表示實(shí)施方式2的鋼絲繩探傷裝置的構(gòu)成圖。圖6為表示實(shí)施方式2的鋼絲繩探傷裝置的立體圖。而且，圖中的同一符號(hào)表示同一或相當(dāng)部分。在實(shí)施方式2中，分別具備2組構(gòu)成實(shí)施方式I的鋼絲繩探傷裝置的各構(gòu)成元件，關(guān)于鋼絲繩I配設(shè)在180°相向的方向。處于端塊24附近的擋塊27，能夠在下軸23上滑動(dòng)而在所期望的位置固定。通過將2組的磁化器2關(guān)于鋼絲繩I配設(shè)在180°相向的方向，鋼絲繩I中的磁通分布的均勻性增加。在實(shí)施方式2的場合，鋼絲繩I與磁鐵3的磁鐵蓋4離開規(guī)定距離(例如，鋼絲繩I的直徑為10 15mm時(shí)，為2 5mm左右)，磁化器2與鋼絲繩I不接觸地配設(shè)。另外，通過將2組的傳感器單元7關(guān)于鋼絲繩I配設(shè)在180°相向的方向，能夠相互彌補(bǔ)各個(gè)傳感器單元7具有的低靈敏度區(qū)域，即鋼絲繩損傷部19通過了 U字形截面的開口部附近時(shí)的檢測靈敏度。同樣，在包含磁傳感器8的傳感器單元7具有相對(duì)于鋼絲繩I大概包入半周以上的那樣的U字形截面結(jié)構(gòu)的場合，當(dāng)傳感器單元7對(duì)I根鋼絲繩配設(shè)了 P個(gè)時(shí)，傳感器單元7關(guān)于鋼絲繩的周向被按360/P度的間隔配設(shè)。通過這樣使傳感器單元7的截面形狀為U字形，容易相對(duì)于鋼絲繩I裝拆，并且關(guān)于鋼絲繩I周向不論在哪個(gè)部分產(chǎn)生鋼絲繩損傷部都能夠獲得均勻的檢測靈敏度。另外，當(dāng)磁化器2對(duì)I根鋼絲繩I配設(shè)了 Q個(gè)時(shí)，磁化器2關(guān)于鋼絲繩的周向被按360/Q度的間隔配設(shè)。這樣，能夠使鋼絲繩I中的磁化的強(qiáng)度關(guān)于鋼絲繩I的周向接近均勻的狀態(tài)，在鋼絲繩I的周向上不論在哪個(gè)部分產(chǎn)生鋼絲繩損傷部，都能夠獲得均勻的漏磁通。應(yīng)該理解相關(guān)的熟練技術(shù)者在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各種的變形或變更，不受記載于此說明書中的各實(shí)施方式限制。
權(quán)利要求
1.一種鋼絲繩探傷裝置，使用由背部磁軛和磁鐵構(gòu)成的磁化器對(duì)鋼絲繩的軸向規(guī)定區(qū)間進(jìn)行磁化，由磁傳感器對(duì)從前述規(guī)定區(qū)間內(nèi)的鋼絲繩損傷部產(chǎn)生的漏磁通進(jìn)行檢測，檢測前述鋼絲繩損傷部，其特征在于 相對(duì)于前述鋼絲繩按非接觸狀態(tài)配設(shè)對(duì)前述鋼絲繩進(jìn)行磁化的前述磁化器， 經(jīng)保護(hù)板與前述鋼絲繩接觸地配設(shè)前述磁傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼絲繩探傷裝置，其特征在于在前述磁化器的前述鋼絲繩的軸向前后，分別配設(shè)對(duì)前述鋼絲繩進(jìn)行支承的支承輥，將前述磁化器與前述鋼絲繩之間以非接觸狀態(tài)保持為一定的距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的鋼絲繩探傷裝置，其特征在于由金屬彈簧或空氣彈簧，將前述磁傳感器經(jīng)保護(hù)板向前述鋼絲繩推壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3中的任何一項(xiàng)所述的鋼絲繩探傷裝置，其特征在于能夠更換包含前述磁傳感器的傳感器単元。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 4中的任何一項(xiàng)所述的鋼絲繩探傷裝置，其特征在于包含前述磁傳感器的傳感器単元具有相對(duì)于前述鋼絲繩包入半周以上的U字形截面結(jié)構(gòu)，前述傳感器単元對(duì)于I根鋼絲繩配設(shè)多個(gè)，當(dāng)設(shè)前述傳感器単元的個(gè)數(shù)為P個(gè)時(shí)，前述傳感器單元關(guān)于前述鋼絲繩的周向按360/P度的間隔進(jìn)行配設(shè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I 5中的任何一項(xiàng)所述的鋼絲繩探傷裝置，其特征在于前述磁化器對(duì)于I根鋼絲繩配設(shè)多個(gè)，當(dāng)設(shè)前述磁化器的個(gè)數(shù)為Q個(gè)時(shí)，前述磁化器關(guān)于前述鋼絲繩的周向按360/Q度的間隔進(jìn)行配設(shè)。
全文摘要
本發(fā)明的鋼絲繩探傷裝置不損害鋼絲繩損傷部的檢測靈敏度、S／N，實(shí)現(xiàn)裝置的長壽命化。利用由背部磁軛(6)和磁鐵(3)構(gòu)成的磁化器(2)對(duì)鋼絲繩(1)的軸向規(guī)定區(qū)間進(jìn)行磁化，由磁傳感器(8)檢測從前述規(guī)定區(qū)間內(nèi)的鋼絲繩損傷部(19)產(chǎn)生的漏磁通，從而檢測出前述鋼絲繩損傷部(19)，在該鋼絲繩探傷裝置中，相對(duì)于前述鋼絲繩(1)按非接觸狀態(tài)配設(shè)對(duì)前述鋼絲繩(1)進(jìn)行磁化的前述磁化器(2)，經(jīng)保護(hù)板(12)與前述鋼絲繩(1)接觸地配設(shè)前述磁傳感器(8)。
文檔編號(hào)G01N27/83GK102713597SQ20108006052
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2010年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月25日
發(fā)明者吉岡孝, 宮本佳典, 笹井浩之 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社