[发明专利]一种钢丝绳损伤面积检测方法

权利要求书

1.一种钢丝绳损伤面积检测方法，其特征在于：将钢丝绳励磁到饱和，检测钢丝绳的周向漏磁信号，在柱坐标系下，径向方向为钢丝绳直径方向，轴向方向为钢丝绳长度方向，周向方向为钢丝绳圆周方向，根据漏磁检测理论及模型分析损伤的周向漏磁信号峰谷值点围成的面积和损伤的表面积成正比关系，计算得到未知面积损伤的表面积，完成钢丝绳损伤表面积的定量检测，该钢丝绳损伤面积检测方法包括以下步骤：

S1：制作至少两个不同尺寸损伤样本，对损伤样本进行漏磁检测；

S2：将检测的多路周向漏磁信号转化为磁图，计算磁图中的峰值点和谷值点的位置，然后通过峰值点及谷值点的位置计算磁图中损伤的像素点面积；

S3：通过磁图中损伤的像素点面积和损伤实际表面积，通过函数拟合获得磁图中损伤的像素点面积和实际损伤表面积之间的关系；

S4：对于钢丝绳实际位置损伤面积的定量检测，首先检测出未知面积的损伤的多路周向漏磁信号；

S5：将未知面积的损伤的多路漏磁信号转化为周向漏磁磁图，计算磁图中损伤的像素点面积；

S6：将步骤S5中的未知面积损伤的磁图中损伤的像素点面积代入S3中的磁图中损伤的像素点面积和实际损伤表面积的关系中，计算得到未知面积损伤的表面积，完成钢丝绳损伤表面积的定量检测。

2.根据权利要求1所述的钢丝绳损伤面积检测方法，其特征在于：在步骤S4中，采用多路磁传感器阵列检测钢丝绳表面周向磁场分布。

3.根据权利要求1所述的钢丝绳损伤面积检测方法，其特征在于：在步骤

S2中，对于绳股表面明显的钢丝绳，检测是钢丝绳表面磁信号表现为正弦或余弦的形式及股波信号，对于股波信号明显的钢丝绳检测时，信号处理方法如下：

S211：滤除每一路信号高频噪声；

S212：移除每一路数据的基线；

S213：通道均衡；

S214：周向及轴向插值；

S215：滤除股波信号；

S216：将滤除股波后的多路信号转换为磁图信号，通过磁图中峰谷值点的位置，计算磁图中峰谷值点围成的面积。

4.根据权利要求3所述的钢丝绳损伤面积检测方法，其特征在于，在步骤

S2中，对于股波信号明显的钢丝绳检测时，信号处理方法具体如下：

S211：对每一路信号进行低通滤波处理，滤除高频噪声，以下公式为一种典型平滑滤波：

式中：X_i,j为第i路的第j个数据采样点，n为平滑滤波时采用的平滑点数，为滤波后信号；

S212：移除每一路数据的基线：通过对检测股波信号分析，计算股波周期，将数据采样点内一个股波周期内的数据采样点进行平均作为该数据采样点的基线信号，通过检测信号减去基线信号进行移除基线；

X′_i,j＝X_i,j-Bs_i,j (3)

式(2)中：Bs_i,j为数据采样点X_i,j对应基线信号，ns为钢丝绳的股波周期；式(3)中：X′_i,j为移除基线的信号；

S213：通道均衡：计算每一路信号的平均幅值A_i和均值B_i，选取其中一路信号为基准，记其平均幅值为A₀，均值为B₀，对其他路信号进行如下计算进行通道均衡；

S214：周向及轴向插值：对于每一个数据采样点的一周信号进行插值，同时对每一路的信号进行轴向插值；

S215：对每一路信号滤除股波信号，通过陷波或带阻滤波器滤除股波信号；

S216：将滤除股波后的多路信号转换为磁图信号，通过局部二值化处理或查找极值处理计算磁图中峰谷值点的位置，计算磁图中峰谷值点围成的面积。