ДЕФЕКТОСКОП СТАЛЬНЫХ ПРЯДНЫХ КАНАТОВ
FLAW DETECTOR OF STEEL STRAND ROPES

Настоящее изобретение относится к области неразрушающего контроля качества изделий и предназначено для дефектоскопии стальных прядных канатов.
Известен дефектоскоп стальных прядных канатов, содержащий намагничивающий узел с полюсами, обращенными к зоне контроля, последовательно соединенные блок измерительных магниточувствительных элементов и блок обработки сигналов, а также датчик дистанции перемещения контролируемого каната [1].
В известном дефектоскопе датчик дистанции перемещения контролируемого каната содержит выполненное с возможностью вращения колесо, предназначенное для механического контакта с поверхностью контролируемого каната, а также преобразователь угла поворота колеса в пропорциональный ему выходной сигнал датчика.
Недостаток известных дефектоскопов состоит в высокой погрешности определения координат выявленных дефектных участков. Это связано с тем, что смазка каната, грязь, вода на его поверхности приводят либо к проскальзыванию колеса, либо к его полной остановке.
Наиболее близок к предложенному принятый за прототип дефектоскоп прядных стальных канатов, содержащий канал для прохождения контролируемого каната, намагничивающий узел с полюсами, обращенными к каналу, последовательно соединенные блок измерительных магниточувствительных элементов и блок обработки сигналов, а также датчик дистанции перемещения контролируемого каната, расположенный между этими полюсами [2].
Однако и этот дефектоскоп обладает высокой погрешностью определения координат выявленных дефектных участков, так как и в нем используется датчик с колесом, предназначенным для механического контакта с контролируемым канатом.
Цель изобретения - повышение точности определения координат дефектов, выявленных при дефектоскопии прядных стальных канатов.
Поставленная цель в дефектоскопе прядных стальных канатов, содержащем канал для прохождения контролируемого каната, намагничивающий узел с магнитными полюсами, обращенными к каналу, последовательно соединенные блок измерительных магниточувствительных элементов, расположенных между магнитными полюсами магнитопровода, и блок обработки сигналов, достигается благодаря тому, что он снабжен тремя дополнительными магниточувствительными элементами и блоком регистрации импульсов, соединенным своими входами с каждым из дополнительных магниточувствительных элементов, размещенных на поверхности канала между магнитными полюсами на одной линии, параллельной оси канала.
Кроме того, для контроля канатов с различным шагом прядей рекомендуется дополнительные магниточувствительные элементы выполнять с возможностью регулировки расстояния между ними.
Проведенные заявителем патентно-литературные исследования не выявили технических решений с существенными признаками, идентичными или эквивалентными отличительным признакам заявляемого объекта. Таким образом, по мнению заявителя, заявляемое техническое решение соответствует критерию "существенные отличия".
На фиг.1 представлена структурная схема заявляемого дефектоскопа.
Дефектоскоп стальных прядных канатов содержит канал 1 для прохождения контролируемого каната 2, намагничивающий узел 3 с магнитными полюсами 4 и 5, обращенными к каналу 1, последовательно соединенные блок измерительных магниточувствительных элементов 6, расположенных между магнитными полюсами 4 и 5 магнитопровода, и блок 7 обработки сигналов, дополнительные магниточувствительные элементы 8, 9, 10 и блок 11 регистрации импульсов, соединенный своими входами с каждым из дополнительных магниточувствительных элементов 8, 9, 10, размещенных между магнитными полюсами 4 и 5 на одной линии 12, параллельной оси канала 1 и над его внешней поверхностью. Дополнительные магниточувствительные элементы 8, 9, 10 рекомендуется выполнять с возможностью регулировки расстояния между ними. Дополнительные магниточувствительные элементы 8, 9, 10 рекомендуется выполнять в виде датчиков Холла.
Заявляемый дефектоскоп работает следующим образом. Предварительно расстояния между соседними дополнительными магниточувствительными элементами 8, 9, 10 выбираются такими, чтобы в сумме они не превышали половину расстояния между вершинами соседних прядей вдоль оси контролируемого каната. Контролируемый канат вводится в канал 1 и перемещается с помощью соответствующего устройства (не показано) вдоль его оси. Намагничивающий узел 3 создает магнитный поток, частично замыкающийся по участку каната 2, находящемуся в канале 1. При наличии дефектов каната 2 в зоне контроля между полюсами 4 и 5 происходит перераспределение магнитного потока, выявляемое измерительными магниточувствительными элементами 6 и регистрируемое блоком обработки сигналов 7.
Так как участок каната между полюсами 4 и 5 намагничен до насыщения, часть магнитного потока идет не по проволокам каната, а "перескакивает" с пряди на прядь, образуя над его поверхностью локальные поля рассеяния. Период следования этих локальных полей рассеяния равен расстоянию между вершинами соседних прядей вдоль оси каната. С помощью дополнительных магниточувствительных элементов 8, 9, 10 регистрируют эти локальные поля рассеяния и фиксируют их в блоке регистрации импульсов 11. По числу и порядку следования фиксируемых импульсов определяют количество прядей на всем проконтролированном участке каната. Координата определяется умножением количества прядей на расстояние между вершинами соседних прядей вдоль оси каната. Это расстояние определяется для любого каната как длина шага свивки (паспортная для каната величина), деленная на количество прядей вокруг сердечника каната (паспортная величина).
Применение трех дополнительных магниточувствительных элемента 8, 9, 10 позволяет осуществить реверсивный счет прядей при остановке и изменении направления движения контролируемого каната, то есть различать прямое и обратное направление движения. Определение направление движения каната по последовательности следования импульсов с элементов 8, 9, 10 осуществляется с помощью известных электронных схем реверсивных счетчиков.
Заявляемый дефектоскоп по сравнению с известными обеспечивает более точное определение координаты выявленных дефектов путем реверсивного счета прядей движущегося через дефектоскоп контролируемого каната. Координата любого обнаруженного дефекта определяется умножением соответствующего подсчитанного числа прядей на длину шага прядей вдоль оси этого каната. Повышение точности достигается за счет бесконтактного определения дистанции перемещения контролируемого каната.
Источники информации
1. Патент США № 4659991, НКИ 324/241, МПК G01N 27/82.
2. UK Patent application GB 2206969, G01N 27/83/ - 1989 (прототип).