本项目基于多学科的交叉与融合,研究钢丝绳安全检测的新原理、新技术与新方法。主要包括集双排差动霍尔元件与双排差动不等直径感应线圈于一体检测钢丝绳损伤的新传感原理与技术;基于虚拟仪器技术的信号处理与数据采集技术;建立钢丝绳损伤定量识别的神经网络模型和等效磁偶模型、钢丝绳损伤后剩余强度推断的理论模型;基于股波信号以非接触方式检测钢丝绳张力的新型传感技术、检测信号波形转换与逻辑运算方法;建立钢丝绳张力与信号特征值之间关系的计算模型;研究上述模型的算法并开发相应的图形化功能软件;依据钢丝绳的剩余强度和实际张力提出评价钢丝绳安全性的直接实用判据- - 动态安全系数和全程最小安全系数的概念及其实时计算方法;研制新型检测器,构建钢丝绳安全虚拟现实检测系统。意义促进钢丝绳安全检测技术的发展,为科学管理和安全使用钢丝绳、开发钢丝绳安全检测仪器提供理论指导和实用新技术。应用前景广阔,社会、经济效益明显。
钢丝绳在国民经济建设诸多领域广泛应用,其安全状况直接关系到生产和人员生命安全,研究对其进行安全检测的理论与技术意义重大。本项目基于电磁理论、强度理论、模式识别与信息处理及虚拟仪器技术等多学科的交叉与融合,研究了钢丝绳安全检测新原理与新技术。主要包括钢丝绳损伤检测的原理与方法,研制了永磁式励磁器、新型双排差动检测器及检测信号处理电路;建立了钢丝绳损伤定量识别的神经网络模型和等效磁偶模型;通过试验研究获得了钢丝绳损伤剩余强度推断的回归模型;基于钢丝绳具有股波的结构特征和相邻股波间距随受力大小发生变化的特点,研究了钢丝绳张力检测的新原理,将张力检测转换为对时间量的计测;设计了股波间距检测器,检测信号波形转换与逻辑运算电路;提出了钢丝绳张力检测信号的小波分析与降噪方法;建立了钢丝绳张力与时间量计测值之间的理论关系;开发了检测信号的单片机数据采集与通讯系统;依据钢丝绳损伤与张力定量检测和剩余强度推断结果,获得了在线定量评价钢丝绳安全性的直接判据――动态安全系数和全程最小安全系数;构建了基于VB的钢丝绳安全检测虚拟仪器系统。为钢丝绳安全检测提供了理论与技术支撑。同时也开辟了无损检测技术新途径。