鋼絲繩探傷儀發(fā)展及應(yīng)設(shè)定的技術(shù)參數(shù)
一．鋼絲繩無損檢測技術(shù)在不斷發(fā)展
（范磊 ）從1906年世界上出現(xiàn)*臺鋼絲繩無損檢測設(shè)備到現(xiàn)在，針對鋼絲繩無損檢測已經(jīng)應(yīng)用過的方法包括：聲學(xué)檢測法、機(jī)械檢測法、超聲波檢測法、聲發(fā)射檢測法、電流檢測法、電渦流檢測法、射線檢測法、光學(xué)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(yīng)用。
國外鋼絲繩電磁無損檢測已發(fā)展了一個(gè)世紀(jì)，已經(jīng)積累了很多的經(jīng)驗(yàn)。制造商多集中在發(fā)達(dá)國家（國外主要儀器廠商見列表）?，F(xiàn)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(qiáng)度評估和鋼絲繩壽命預(yù)估方向發(fā)展。目前一些發(fā)達(dá)國家已制定了通過無損檢測來判廢鋼絲繩的規(guī)則。并且的標(biāo)準(zhǔn)iso4039-20041中3.3.3條款明確了鋼絲繩無損檢測結(jié)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(biāo)準(zhǔn)。其中以美國astm e1571-01被國外儀器廠家普遍采用，尤其標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)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(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)是修改采用美國astm e1571-01標(biāo)準(zhǔn)。
國內(nèi)從二十世紀(jì)七十年代初推出*臺鋼絲繩探傷儀，目前國內(nèi)先后有十多家單位生產(chǎn)過鋼絲繩探傷設(shè)備。至今沒有形成儀器統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。
隨著科技的發(fā)展和進(jìn)步，當(dāng)前鋼絲繩無損檢測技術(shù)有了很大的進(jìn)步。檢測設(shè)備向小型化、簡單化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、多功能化方向發(fā)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(qiáng)度損失和鋼絲繩疲勞及材質(zhì)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(fā)現(xiàn)鋼絲繩內(nèi)部缺陷，檢查效率低、受人為因數(shù)影響大。
無損檢測能夠檢測出鋼絲繩內(nèi)部缺陷，并能定量檢測鋼絲繩金屬橫截面積。可實(shí)時(shí)在線全繩檢測，檢測效率高，基本不受人為因數(shù)影響。結(jié)合人工檢查和檢測數(shù)據(jù)定量分析可評估鋼絲繩損傷程度和強(qiáng)度損失情況，但無損檢測還不能*定量檢測斷絲數(shù)量和斷絲截面積減少量，還很難僅通過檢測數(shù)據(jù)，分析出各種缺陷的性質(zhì)和程度。
三．鋼絲繩電磁無損檢測設(shè)備的種類和特點(diǎn)
1．簡單化的儀器設(shè)備
這類設(shè)備操作簡單，對人員基本沒有太高要求，比較適合現(xiàn)場檢繩人員使用。設(shè)備檢測效率高，檢測精度、準(zhǔn)確性低，不能給出全繩的詳細(xì)檢測數(shù)據(jù)，只能給出簡單的損傷或缺陷統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，協(xié)助檢繩人員發(fā)現(xiàn)可疑的損傷，不能準(zhǔn)確定量和分析損傷性質(zhì)。這種設(shè)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(rèn)。因此此類有叫電子監(jiān)測式、也有叫傻瓜式。但目前此類設(shè)備存在一個(gè)報(bào)警門限不好設(shè)定的缺陷。容易導(dǎo)致誤報(bào)和漏報(bào)等報(bào)警不準(zhǔn)情況。
2．智能化的儀器設(shè)備
這類設(shè)備通過電腦來檢測、存儲和分析檢測數(shù)據(jù)，操作相對復(fù)雜一些，對人員有一定要求，使用人員需要學(xué)習(xí)如何來分析檢測數(shù)據(jù)。這種設(shè)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(zhǔn)確性高，能給出全繩的詳細(xì)檢測數(shù)據(jù)，能自動生成檢測報(bào)告，并給出損傷或缺陷統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。設(shè)備分析功能強(qiáng)，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(jù)檢測曲線的發(fā)展趨勢，分析鋼絲繩損傷發(fā)展的速度和趨勢，進(jìn)而準(zhǔn)確的預(yù)測鋼絲繩的使用壽命。
3．網(wǎng)絡(luò)化的儀器設(shè)備
這類設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)對鋼絲繩進(jìn)行遠(yuǎn)程集中管理和集中檢測，將鋼絲繩檢測作為整個(gè)設(shè)備監(jiān)控的一部分，提高了整個(gè)設(shè)備的安全性。這類設(shè)備相當(dāng)于監(jiān)測系統(tǒng)的一個(gè)前置智能儀器。需要檢測時(shí)連上網(wǎng)絡(luò)即可進(jìn)行檢測。操作此設(shè)備需要有電腦知識和網(wǎng)絡(luò)知識，儀器操作相對簡單，分析和處理與智能儀器相近。同時(shí)還具有簡單化儀器的特點(diǎn)。
4．多功能化的儀器設(shè)備
這類設(shè)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(yōu)勢互補(bǔ)、取長補(bǔ)短，盡可能全面的反映鋼絲繩損傷狀況，來彌補(bǔ)儀器的局限性，從而達(dá)到對鋼絲繩科學(xué)而準(zhǔn)確的檢測。目前只有國外有此類儀器。國內(nèi)還沒有開發(fā)出此類儀器設(shè)備。
四．鋼絲繩無損檢測儀器應(yīng)明確給出lma和lf參數(shù)指標(biāo)
當(dāng)前國內(nèi)很多廠家給出的儀器參數(shù)指標(biāo)大多沒有可比性，其主要原因是由于沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，所以導(dǎo)致各廠家給出的指標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)2提出了鐵磁性鋼絲繩電磁檢測的原理和儀器校準(zhǔn)和檢測要遵循的方法和規(guī)范，遵循該標(biāo)準(zhǔn)可以解決不同儀器之間的可比性問題，以及儀器校驗(yàn)問題、現(xiàn)場檢測問題和儀器存在的局限性問題。
e1571-01標(biāo)準(zhǔn)第3章定義的lma檢測參數(shù)和lf檢測參數(shù)，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(xiàng)基本參數(shù)指標(biāo)。與斷絲、變形、磨損、銹蝕、疲勞等損傷相關(guān)的參數(shù)指標(biāo)都是從lma和lf檢測參數(shù)直接或間接分析得出的。這兩個(gè)參數(shù)指標(biāo)是儀器zui基本的參數(shù)指標(biāo)，更有實(shí)際應(yīng)用的意義。因此儀器在給出lma參數(shù)時(shí)，必須給出儀器的lma精度指標(biāo)。還要給出實(shí)際檢測鋼絲繩時(shí)，存在的局限性指標(biāo)、lma定量檢測指標(biāo)。在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中還要有相關(guān)的檢測方法說明。
儀器在給出lf參數(shù)時(shí)，由于此指標(biāo)是定性檢測，所以可以不給出具體精度，但要給出實(shí)際檢測鋼絲繩時(shí)，存在的局限性指標(biāo)、lf定性檢出能力。在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中還要有相關(guān)的檢測方法說明。
在e1571-01標(biāo)準(zhǔn)中用第6章和第10章兩個(gè)章節(jié)，詳細(xì)說明了對這兩個(gè)參數(shù)指標(biāo)的測試方法。同時(shí)，第7章也指出了lma和lf檢測的局限性。因此，這兩個(gè)參數(shù)指標(biāo)既反映了儀器的性能，也反映了儀器的局限性，同時(shí)也使得不同儀器之間在同樣試驗(yàn)條件下具有了可比性。由此可以看出這兩個(gè)參數(shù)指標(biāo)是儀器zui基礎(chǔ)的、有可比性的、反映儀器性能和局限性的重要參數(shù)指標(biāo)。因此，鋼絲繩電磁無損檢測儀器應(yīng)該提供這兩個(gè)參數(shù)指標(biāo)。國外主流產(chǎn)品都有相關(guān)的技術(shù)參數(shù)，如下圖1所示方框內(nèi)技術(shù)指標(biāo)。
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(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)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(biāo)局限性很大。
五．加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，建立標(biāo)準(zhǔn)的對比試樣、測試平臺和測試規(guī)范
影響檢測結(jié)果質(zhì)量的三個(gè)要素是：①檢測使用的儀器，②操作人員的素質(zhì)，③檢測規(guī)程和方法。任何一個(gè)要素出了問題，都可能引起嚴(yán)重的后果。
“儀器操作人員”可以按gb/t 9445《無損檢測-人員資格鑒定與認(rèn)證》要求持證上崗。“檢測規(guī)程和方法”可以參考國家標(biāo)準(zhǔn)《鐵磁性鋼絲繩電磁檢測方法》中的有關(guān)要求去做。如何衡量檢測使用的儀器？國內(nèi)目前還沒有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)，也是目前國內(nèi)鋼絲繩無損檢測設(shè)備發(fā)展比較混亂的重要原因。
隨著國家標(biāo)準(zhǔn)《鐵磁性鋼絲繩電磁檢測方法》的出臺，以這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)為出發(fā)點(diǎn)，按照標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于lf和lma檢測法的定義、描述和檢測方法，在機(jī)構(gòu)建立標(biāo)準(zhǔn)的比對試樣、測試平臺和測試規(guī)范。這對確保鋼絲繩無損檢測設(shè)備質(zhì)量、確保鋼絲繩無損檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，確保在用鋼絲繩的安全意義重大。同時(shí)也是符合儀器廠商、檢測機(jī)構(gòu)和zui終用戶的根本利益。國家應(yīng)該大力投資加強(qiáng)這類基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，積極推動標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程，以標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范市場。只有讓標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)踐相結(jié)合，在實(shí)踐中不斷修改、完善和發(fā)展，做到良性循環(huán)。
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