淺談鋼絲繩無損探傷技術的兩大分支

       鋼絲繩作為起重、運輸、提升及承載設備中十分重要的關鍵構件，被廣泛應用于煤炭、冶金、建筑、水利、旅游、港口碼頭、交通運輸等民經濟各個部門。鋼絲繩的使用與各個行業(yè)重大裝備和重要設施的安運行密切相關。為了保證鋼絲繩的安運行，各的科學家就直在鋼絲繩的無損探傷方面進行著不懈的探索和研究。

　　從1906年南非研制出世界臺鋼絲繩探傷儀至今，已有整整100年的歷史。世界范圍內，圍繞鋼絲繩無損探傷而采用的各種檢測技術原理已經幾乎覆蓋了近代物理學的各個分支學科，如具有代表性的聲學檢測、射線檢測、機械檢測、電渦流檢測、超聲波檢測、振動檢測、磁檢測等技術原理。如果根據不同的技術細節(jié)或不同的技術單元組合，則可劃分出上百種的檢測技術和方法。

　　習慣上通常將磁檢測技術和非磁檢測技術分列為鋼絲繩無損探傷技術的兩大分支：

　　、非磁檢測技術

　　非磁檢測技術般是在定的技術條件下采用的。由于涉及的檢測媒質形成條件苛刻，技術復雜，設備費用和使用費用很高，所以只在學術成就方面受到時的推崇，之后并未真正獲得實際應用。

　　電渦流檢測技術：

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

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

　　2、光學檢測技術：1987年由德人發(fā)明，主要利用激光掃描和光傳感器技術，通過測量繩股直徑的變化定性地推定鋼絲繩的損傷狀況；

　　3、超聲波檢測技術：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進行定性的鋼絲繩損傷檢測，只能對完靜止、懸吊用鋼絲繩的局部缺陷進行般性檢測，也未能在工業(yè)現場廣泛應用；

　　4、橫向激勵振動波檢測技術：1988年由美人發(fā)明，主要利用橫向激勵振動波和振動波傳感器技術，對固定的鋼絲繩進行定性檢測。其工業(yè)應用情況與上述幾種檢測技術相似。

　　非磁檢測方法或因檢測信號易受干擾，檢測結果難以記錄，或因設備費用太高，檢測局限性太大，均未推廣應用，至今還處于實驗室研究階段。

　　二、磁檢測技術

　　磁檢測技術有代表性的是上世紀初發(fā)明的感應線圈技術和上世紀中期發(fā)明的霍爾元件技術，以及后來美人將霍爾元件和感應線圈組合起來使用的技術。這幾種磁檢測技術均是在對鋼絲繩某點實施強磁激勵的狀態(tài)下完成檢測的。

　　強磁場激勵下磁場過飽和的鋼絲繩處在個非常復雜的磁場環(huán)境之中，這些磁場既包括鋼絲繩本身及其損傷的磁場，還包括有地磁場、電磁場等等，我們把鋼絲繩中所有損傷的磁場信息稱為“信號”，而其他各種磁場信息我們則稱之為檢測過程中的“噪聲”。

　　在檢測中，受繩花、繩抖動、速度和外部磁場變化的影響，檢測過程中伴隨大量“股波”噪聲，常有“野點”，也就是局部異常信號出現。

　　因此，對鋼絲繩檢測設備基本、重要的要求就是在各種干擾之下靈敏地、準確無誤地識別鋼絲繩損傷的信號，排除各種噪聲干擾，從而獲得鋼絲繩損傷的真實信息，并在此基礎上對這些信息進行分析處理，形成對鋼絲繩損傷的判斷。而感應線圈和霍爾元件技術在此方面有先天性的致命缺陷。