Page 54 - 无损检测2022年第八期

试验研究

DOI : 10.11973 / ws j c202208004

钢丝绳开环永磁磁化漏磁检测传感器

探靴槽的仿真优化

贾博涵 , 张来明 , 姜宵园 , 孙燕华 3
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( 1. 谢菲尔德大学 机械系, 谢菲尔德 S13JD ; 2. 中国特种设备检测研究院, 北京 100029 ;

3. 华中科技大学 机械科学与工程学院, 武汉 430074 )
摘 要:钢丝绳开环永磁磁化漏磁检测传感器以优异的检测性能被广泛应用于钢丝绳的缺陷检

测中。在分析开环永磁磁化漏磁检测传感器原理及开环磁化器结构的基础上, 采用 ANSYS 有限元
仿真分析方法, 建立了开环永磁磁化器及其探靴槽的有限元模型, 提取并分析了在不同探靴槽宽度及
探靴槽深度下的钢丝绳缺陷特征曲线, 揭示了不同探靴槽尺寸对应的检测结果。结果表明, 探靴槽的
尺寸对于检测结果有一定影响, 存在一个最佳尺寸, 在此尺寸下探靴的检测效果最佳。

关键词:钢丝绳; 漏磁检测; 开环永磁磁化; 传感器; 有限元

中图分类号: TG115.28 文献标志码: A 文章编号: 1000-6656 ( 2022 ) 08-0020-05

Simulationando p timizationof p robeshoe g rooveino p enloo pp ermanent

ma g netma g neticfluxleaka g edetectionsensorforsteelwirero p e

,
1
JIABohan , ZHANGLaimin g JIANGXiao y uan , SUNYanhua 3
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( 1.De p artmentofMechanicalEn g ineerin g , Universit yofSheffield , SheffieldS13JD , UnitedKin g dom ;

2.ChinaS p ecialE q ui p emntIns p ection & ResearchInstitute , Bei j in g100029 , China ;

2.SchoolofMechanicalScienceandEn g ineerin g , Huazhon gUniversit yofScienceandTechnolo gy , Wuhan430074 , China )

Abstract : Theo p en-loo pp ermanentma g neticfluxleaka g edetectionsensorofsteelwirero p eiswidel yusedin

steelwirero p edefectdetectioninadvanta g eofitsexcellentdetectionp erformance.Basedonthep rinci p leofo p en-

loo pp ermanentma g netma g netizationma g neticfluxleaka g edetectionsensorandthestructuralanal y sisofo p en-loo p

ma g netizer , thefiniteelementmodelofo p en-loo pp ermanentma g netma g netizeranditsp robeshoewasestablished

b yusin gANSYSfiniteelementsimulationanal y sismethod , andthedefectcharacteristiccurveofsteelwirero p e

underdifferentwidthandde p thof p robeshoewasextractedandanal y zed.Differentdetectionresultscorres p ondin g

todifferent p robeshoeg roovesizeswererevealed.Theresultsillustratethatthesizeoftheg roovehasacertain

influenceonthedetectionresults , anditisconsideredthatthereisano p timalsizeunderwhichthedetectionresults

oftheshoereachano p timalvalue.

Ke ywords : steelwirero p e ; ma g neticfluxleaka g edetection ; o p en-loo p p ermanent ma g net ma g netization ;

sensor ; finiteelement
钢丝绳是应用非常广泛的铁磁性构件, 在输电 的作用。钢丝绳编织性质特殊, 在使用过程中容易
线路施工、 船舶航行、 矿山建设运营中均有不可替代 产生断丝、 断股和其他内外伤, 给设备运行带来安全
隐患 [ 1 ] 。因此, 如何高效地对钢丝绳进行无损检测,
是亟待解决的问题。在钢丝绳无损检测的发展史上
收稿日期: 2022-01-20
作者简介: 贾博涵( 1998 —), 男, 硕士研究生, 主要从事机械材料
有许多方法相继被提出 [ 2 ] , 事实证明漏磁无损检测
性能与机械设计研究工作
是钢丝绳迄今为止唯一有效的探伤方法, 并广泛应
通信作者: 孙燕华( 1979 —), 男, 教授, 博士生导师, 主要从事电
用于各类钢丝绳的无损检测中。大量学者对钢丝绳
磁无损检测技术及仪器方面的研究工作, y hsun@hust.edu.cn
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2022 年 第 44 卷 第 8 期

无损检测