鋼絲繩探傷儀發展及應設定的技術參數

　　鋼絲繩探傷儀發展及應設定的技術參數
　　
　　一．鋼絲繩無損檢測技術在不斷發展
　　
　　（范磊）從1906年世界上出現*臺鋼絲繩無損檢測設備到現在，針對鋼絲繩無損檢測已經應用過的方法包括：聲學檢測法、機械檢測法、超聲波檢測法、聲發射檢測法、電流檢測法、電渦流檢測法、射線檢測法、光學檢測法、振動檢測法、電磁檢測法等。其中只有電磁檢測法得到了推廣應用。
　　
　　國外鋼絲繩電磁無損檢測已發展了一個世紀，已經積累了很多的經驗。制造商多集中在發達國家（國外主要儀器廠商見列表）。現在國外鋼絲繩無損檢測正由早期的檢測鋼絲繩斷絲、磨損、銹蝕等缺陷，向檢測鋼絲繩金屬截面積損失、強度評估和鋼絲繩壽命預估方向發展。目前一些發達國家已制定了通過無損檢測來判廢鋼絲繩的規則。并且的標準ISO4039-20041中3.3.3條款明確了鋼絲繩無損檢測結合人工視覺檢查可以確定鋼絲繩惡化的面積和程度。
　　
　　目前美國和法國制定了鋼絲繩電磁無損檢測方法標準。其中以美國ASTME1571-01被國外儀器廠家普遍采用，尤其標準中關于LF和LMA檢測法的定義、描述和檢測方法被國外儀器廠商普遍引用。我國也正在編制《鐵磁性鋼絲繩電磁檢測方法》的國家標準，該標準是修改采用美國ASTME1571-01標準。
　　
　　國內從二十世紀七十年代初推出*臺鋼絲繩探傷儀，目前國內先后有十多家單位生產過鋼絲繩探傷設備。至今沒有形成儀器統一的標準和規范。
　　
　　隨著科技的發展和進步，當前鋼絲繩無損檢測技術有了很大的進步。檢測設備向小型化、簡單化、智能化、網絡化、多功能化方向發展。
　　
　　二．鋼絲繩無損檢測是非常重要和必要的檢查方法
　　
　　鋼絲繩有損檢測可檢測出鋼絲繩強度損失和鋼絲繩疲勞及材質情況，但僅能反映送檢鋼絲繩樣品，不能反映全繩狀況，且無法在線檢測。
　　
　　人工檢查簡單、直觀，對人員要求不高，但很難發現鋼絲繩內部缺陷，檢查效率低、受人為因數影響大。
　　
　　無損檢測能夠檢測出鋼絲繩內部缺陷，并能定量檢測鋼絲繩金屬橫截面積。可實時在線全繩檢測，檢測效率高，基本不受人為因數影響。結合人工檢查和檢測數據定量分析可評估鋼絲繩損傷程度和強度損失情況，但無損檢測還不能*定量檢測斷絲數量和斷絲截面積減少量，還很難僅通過檢測數據，分析出各種缺陷的性質和程度。
　　
　　三．鋼絲繩電磁無損檢測設備的種類和特點
　　
　　1．簡單化的儀器設備
　　
　　這類設備操作簡單，對人員基本沒有太高要求，比較適合現場檢繩人員使用。設備檢測效率高，檢測精度、準確性低，不能給出全繩的詳細檢測數據，只能給出簡單的損傷或缺陷統計數據，協助檢繩人員發現可疑的損傷，不能準確定量和分析損傷性質。這種設備只能提示檢繩人員注意，zui終鋼絲繩損傷到何種程度需要人工核查確認。因此此類有叫電子監測式、也有叫傻瓜式。但目前此類設備存在一個報警門限不好設定的缺陷。容易導致誤報和漏報等報警不準情況。
　　
　　2．智能化的儀器設備
　　
　　這類設備通過電腦來檢測、存儲和分析檢測數據，操作相對復雜一些，對人員有一定要求，使用人員需要學習如何來分析檢測數據。這種設備比較適合有一定電腦知識的繩檢人員使用，檢測效率高，檢測精度、準確性高，能給出全繩的詳細檢測數據，能自動生成檢測報告，并給出損傷或缺陷統計數據。設備分析功能強，能定量檢測鋼絲繩金屬截面積損失，定量分析斷絲。還能根據檢測曲線的發展趨勢，分析鋼絲繩損傷發展的速度和趨勢，進而準確的預測鋼絲繩的使用壽命。
　　
　　3．網絡化的儀器設備
　　
　　這類設備通過網絡對鋼絲繩進行遠程集中管理和集中檢測，將鋼絲繩檢測作為整個設備監控的一部分，提高了整個設備的安全性。這類設備相當于監測系統的一個前置智能儀器。需要檢測時連上網絡即可進行檢測。操作此設備需要有電腦知識和網絡知識，儀器操作相對簡單，分析和處理與智能儀器相近。同時還具有簡單化儀器的特點。
　　
　　4．多功能化的儀器設備
　　
　　這類設備采用多種傳感器和多種方式，盡可能多檢測反映鋼絲繩損傷狀況的信息，通過不同方法和不同傳感器優勢互補、取長補短，盡可能全面的反映鋼絲繩損傷狀況，來彌補儀器的局限性，從而達到對鋼絲繩科學而準確的檢測。目前只有國外有此類儀器。國內還沒有開發出此類儀器設備。
　　
　　四．鋼絲繩無損檢測儀器應明確給出LMA和LF參數指標
　　
　　當前國內很多廠家給出的儀器參數指標大多沒有可比性，其主要原因是由于沒有統一的標準，所以導致各廠家給出的指標不一致。因此不同儀器之間很難具有可比性，這給用戶選擇儀器帶來了不便。美國E1571-01標準2提出了鐵磁性鋼絲繩電磁檢測的原理和儀器校準和檢測要遵循的方法和規范，遵循該標準可以解決不同儀器之間的可比性問題，以及儀器校驗問題、現場檢測問題和儀器存在的局限性問題。
　　
　　E1571-01標準第3章定義的LMA檢測參數和LF檢測參數，是所有鋼絲繩電磁無損檢測儀器都存在的、反映儀器局限性的兩項基本參數指標。與斷絲、變形、磨損、銹蝕、疲勞等損傷相關的參數指標都是從LMA和LF檢測參數直接或間接分析得出的。這兩個參數指標是儀器zui基本的參數指標，更有實際應用的意義。因此儀器在給出LMA參數時，必須給出儀器的LMA精度指標。還要給出實際檢測鋼絲繩時，存在的局限性指標、LMA定量檢測指標。在產品標準中還要有相關的檢測方法說明。
　　
　　儀器在給出LF參數時，由于此指標是定性檢測，所以可以不給出具體精度，但要給出實際檢測鋼絲繩時，存在的局限性指標、LF定性檢出能力。在產品標準中還要有相關的檢測方法說明。
　　
　　在E1571-01標準中用第6章和第10章兩個章節，詳細說明了對這兩個參數指標的測試方法。同時，第7章也指出了LMA和LF檢測的局限性。因此，這兩個參數指標既反映了儀器的性能，也反映了儀器的局限性，同時也使得不同儀器之間在同樣試驗條件下具有了可比性。由此可以看出這兩個參數指標是儀器zui基礎的、有可比性的、反映儀器性能和局限性的重要參數指標。因此，鋼絲繩電磁無損檢測儀器應該提供這兩個參數指標。國外主流產品都有相關的技術參數，如下圖1所示方框內技術指標。
　　
　　有些儀器提供了LMA檢測靈敏度和LF檢測靈敏度，但沒有按E1571-01標準要求進行測試，既沒有給出斷口的zui小寬度，也沒有給出適用的范圍，這樣的指標局限性很大。
　　
　　五．加強基礎設施建設，建立標準的對比試樣、測試平臺和測試規范
　　
　　影響檢測結果質量的三個要素是：①檢測使用的儀器，②操作人員的素質，③檢測規程和方法。任何一個要素出了問題，都可能引起嚴重的后果。
　　
　　“儀器操作人員”可以按GB/T9445《無損檢測-人員資格鑒定與認證》要求持證上崗。“檢測規程和方法”可以參考國家標準《鐵磁性鋼絲繩電磁檢測方法》中的有關要求去做。如何衡量檢測使用的儀器？國內目前還沒有相關標準和檢驗機構，也是目前國內鋼絲繩無損檢測設備發展比較混亂的重要原因。
　　
　　隨著國家標準《鐵磁性鋼絲繩電磁檢測方法》的出臺，以這個標準為出發點，按照標準中關于LF和LMA檢測法的定義、描述和檢測方法，在機構建立標準的比對試樣、測試平臺和測試規范。這對確保鋼絲繩無損檢測設備質量、確保鋼絲繩無損檢測結果的準確性，確保在用鋼絲繩的安全意義重大。同時也是符合儀器廠商、檢測機構和zui終用戶的根本利益。國家應該大力投資加強這類基礎設施建設，積極推動標準化進程，以標準規范市場。只有讓標準與實踐相結合，在實踐中不斷修改、完善和發展，做到良性循環。
　　
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