Способ измерения износа стальных канатов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК И 27/82 ЮщукЯЗ 7 Я-щфщуЬ":1 БЛКфТ 1 г;.; д ИСАНИ о каната и маг оставляют заик о вода с катушко агнитную цепьние Т.катушки прерывно намаг стотным магнит и измеряют сопрна высокой частничивают канат тивле те, н иэко Е, ко лектром овом ка гнита, ь ате изме изически огократ на образую из этихзависящихвают дисеских велиэдАициеризующие я опреде- предваряют х ве ажд чин четырех сечения канат расих ить ерсии каждой и ич чин, поенты К,важность им рассчКью Ккфкаждой вним сеч тывают к эк харличины д п ния к на е ьно одре ют средние градуири Физич та оп а сечение Б ксоотношенияф их величеляют Я=А+(1 э 1 эф)эф К +(1,-1,:) 1, - средние ения сигналов; текущие значен ировочный коэАФ Тб ровочнде 1 к к ые зна Тэ градграду 1, т. в Тк в; А 2 ил сигна циент и вычисл т результат этих измере я повыцения влиужающей за счет е очнос ньен метров ок ия помех ср ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Конотопский электромеханический завод Красный металлисти(54) СПОСОБ ИЗМЕРН 1 ИЯ ИЗНОСА СТАЧЫЫХКАНАТОВ(57) Изобретение относится к горнойавтоматике, а именно к способам измерения износа стальных канатов шахтных подъемных машин в процессе эксплуатации канатов, Цель изобретенияповьпление точности за счет уменьшениявлияния помехи параметров окружающейсреды. Способ измерения износа сталь-.ных канатов заключается в непрерывномпродольном намагничивании каната постоянным магнитным полем, измерениивеличины 1 и индукции магнитного поля вокруг каната, измерении интенсивности 1 скачков Баркгаузена вокругканата, когда из участка намагниченноИзобретение относится к горнойавтоматике, а именно к способам измерения износа стальных канатов шахтньподъемных машин путем непрерывногос перемещением преобразователя измерния нескольких параметров, прямо иликосвенно зависящих от сечения каната 801575109 А 1 ным полем с помощью электромагнитаеизмеряют индуктивность 1 э катушек вочные значения каждои иэ четыре ечения в зависимости ью изобретения являет(1 1 и, )Ки+(1 ь 1 Б ) Кв(1 1 к )К (1 э 1 э )Кэ На Фиг.1 показана Функциональнаяхема проведения измерений четырехФизических величин; на Фиг.2 - Функ 1 иональная схема устройства для изме 5рения износа стального каната по четырем одновременно и непрерывно измеряемым Физическим величинам,Устройство для измерения износастальных канатов содержит установленные возле измеряемого стального каната 1 постоянные магниты 2 и 3, магни,топровод 4 с катушкой 5, который со,ставляет с канатом 1 замкнутую магнитную цепь, и электромагнит, составленный из двух одинаковых магнитопроводов 6 и 7 и катушек 8 и 9, Возле,каната 1 расположены также датчик 10индукции магнитного поля (датчик Холла, магнитодиод или т.п.) и датчик11 скачков Баркгаузена,В цепь катушки 5 включены высоко,частотные генератор 12 и измеритель13 тока,Катушки 8 и 9 электромагнита соединены с генератором 14 переменногонизкочастотного напряжения и мостовойсхемой 15,Выходы датчиков 10 и 11 измерителя 13 и мостовой схемой 15 соединеныс входами специализированного вычислителя 16,Специализированный вычислитель 16выполнен в виде четырех измерителей17-20 разности, четырех задатчиков,21-24 градуировочных значений Фиэи 35ческих величин, четырех квадраторов25-28, четырех .задатчиков 29-32 коэффициентов, характеризующих значенияважностей Физических величин, четырех блоков 33-36 умножения, сумматора37, блока 38 извлечения квадратногокорня, блока 39 выделения наименьшего значения, блока 40 деления, задатчика 41 градуировочного коэфФициента 45и блока 42 синхронизации,Выходспециализированного вычислителя 16 соединен с входом блока 43индикации и регистрации,Выходы датчиков 1 О и 11, измерителя 13 и мостовой схемы 15 соединены с первыми входами измерителей 17,18, 19 и 20 разности, вторые входыкоторых соединены с выходами задатчиков 21 22 23 и 24 значений Физичесв в55ких величин, синхронизирующие входы которых соединены с выходами блока42 синхронизации.Выход блока 40 давления соединенс входом блока 43 индикации и регистрации.Способ реализуется следующим образом,Непрерывно намагничивают канат впродольном направлении постоянным магнитнымполем непрерывно намагничиваютканат в продольном направлении низкочастотным переменным магнитным полемс помощью электромагнита; непрерывноизмеряют индукцию 1 И магнитного полявокруг каната, намагничиваемого постоянным магнитным полем; непрерывноизмеряют интенсивность 1 скачковБаркгаузена вокруг каната; непрерывно измеряют индуктивность 1 катушки3электромагнита; иэ участка намагниченного постоянным Ьолем каната имагнитопровода с катушкой составляютзамкнутую магнитную цепь и непрерывноизмеряют сопротивление 1 к катушкина высокой частоте,Предварительно на образцовом канате каждую из Физических величин4ф 1 1 1 измеряют многократнопри одних и тех же изменениях влияющих параметров (температура, влажность и давление воздуха, напряженность магнитного поля, температура, увлажненность и эамасленностьканата, толщина цинкового покрытия,величины натяжения и вытяжки каната, количество ржавчины в канате идр по полученным массивам данныхрассчитывают дисперсии б13 ькг г гкаждой иэ четырех Физическихвеличин; рассчитывают коэффициентыКиК Б Ккю Кэю характеризующие значения важностей каждой из четырехФизических величин для определенияпо ним сечения каната, где К= б,Предварительно для и сечения каната принятого за исходный для определения износа (и ) 2), при различныхвлияющих параметрах определяют средние градуировочные значения каждой изчетырех Физических величин: 1 1 в1 1 э где =1,2,3,п,После измерения на контролируемомканате величин 11 1 Б, 1 1 э определяют сечение каната Б из соотношения1(равен величине корня квадратного из подкоренного виражения вычисленного при значе 5ниях приращений сигналов, вы-.званных изменением сечения каната на единицу измеряемойвеличины).Устройство, реализующее способ,работает следующим образом.С помощью постоянных магнитов 2и 3 в канате 1 создается магнитный поток, датчиком 10 измеряют индукциюмагнитного поля. 15Магнитопровод 4 с катушкой 5 составляют вместе с канатом 1 замкнутую магнитную цепь, частота потока из каната замыкается на магнитопровод 4,в результате проницаемость магнитопровода меняется в зависимости от величины подмагничивания, т,е, от величинымагнитного потока в канате, а значитот сечения каната, Сигнал 1 к снимаетсяс измерителя 13 тока, включенного вцепь высокочастотного генератора 12,Магнитопроводы 6 и 7 электромагнитов составляют с канатом 1 замкнутуюмагнитную цепь, в результате чего последовательно соединенные катушки 8 Зои 9 намагничивают низкочастотным переменным полем генератора 14 канатвпродольном направлении. С помощью мостовой схемы 15 получают сигнал 1 эзависящий от сечения каната, 35С помощью датчика 11 получают сигналы 16 шумов Баркгаузена, получаемые в результате перемагничивания каната низкочастотным переменным полем,Интенсивность шумов Баркгауэена так Оже зависит от сечения каната, а значит, и от его износа,Эти сигналы поступают на входы четырех измерителей 17-20 разности исравниваются с сигналами, проходящи- ф 5ми из соответствующих задатчиков 21 -24 градуировочных значений физическихвеличин, с выхода измерителей разности сигналы поступают на соответствующие квадраторы 25-28, с выхода квадра" 5 Оторов сигналы поступают на вторые входы четырех блоков 33-36 умножения, напервые входы которых поступают сигналы с четырех задатчиков 29-32 значенияважностей,55Сигналы, пропорциональные результатам умножения, с выходов четырех блоков умножения поступают на вход сумматора 37, суммируются, после чего иэ 9 беэультата извлекается квадратный корень в блоке 38, в блоке 39 выделяется минимальное значение, а в блоке 40 деления результат делится на поступив шую с задатчика 41 градуировочного . коэффициента величину А градуировочного коэффициента.Работа блоков 21-39 синхронизируется блоком 42,В результате специализированным вычислителем 16 в описанной последовательности происходит вычисление площади сечения каната или ее уменьшения по сравнению с номинальным значением, а значит, износа каната по формуле (1).Результат измерений и вычислений индицируется и регистрируется блоком 43 индикации и регистрации.Формула изобретенияСпособ измерения износа стальных канатов, заключающийся в непрерывном продольном намагничивании каната постоянным магнитным полем, измерении величины 1 индукции магнитного поля вокруг каната и использовании измеренной величины для опредеения сечения Б каната, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности за счет уменьшения влияния помех и параметров оКружающей среды, дополнительно измеряют интенсивность 1 в скачков Баркгаузена вокруг каната, из участка намагниченного каната и магнитопровода с катушкой составляют замкнутую магнитную цепь и измеряют сопротивление 1 к катушки на высокой частоте, дополнительно непрерывно намагничивают канат низкочастотныммагнитным полем с помощью электромаг 1 нита и измеряют индуктивность 1 э катушки электромагнита, предварительно для образцового каната каждую из физических величин 1 1 ь, 1, 1 э измеряют многократно при одних и тех же изменениях мешающих параметров, по полученным массивам данных рассчитывают дисперсии Йи, 5 вб эг г г каждой из четырех физических величин, по которым получают коэффициенты-г -г Киз К ь Кк 1 Кэф где Ки и е Ке в э К= 6; Кэ=( , предварительно для п сечений каната, где п 2, при различных значениях мешающих параметров определяют средние градуировочные1575109 ВА(Ти Ти)Ки+(ТБ Тв ) Кв+(Тк-Ек, )К+(Тэ-Тэ)Кэв где А - градуировочный коэФфициент. Составитель И,КесоянРедактор Л.Веселовская Техред М,Дидик Корректор Т,Палий Тираж 516 Заказ 1781 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям, и открытиям при ГКНТ ССР 113035, Москва, Ж, Раушская ыаб., д, 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 значения каждой из четырех ФизическихФ 1величин Т ф ТвТТэ ф где12 ф1 3 п , а сечение каната определяютиз соотношения Фиг У1