一种内置监测装置的圆形吊索及其制作方法与流程

本发明涉及一种内置监测装置的圆形吊索及其制作方法，属于绳网应用技术领域。

背景技术：

工业吊索通常由金属或合成材料制成。钢丝绳吊索通常由多股金属绞线缠绕在一起，用大的金属套管固定。合成吊索通常由合成纤维束构成的提升核心和保护核心的护套组成。芯线通常以与芯线内其他线平行的方向插入，但也可能在穿入护套时发生扭曲，与钢丝绳吊索相比，合成吊索具有重量、强度和其他优点。合成吊索的一种主流设计是圆形吊索，其中吊索芯线形成一个连续的环，吊索呈圆形或椭圆形。

现代工业吊索可能会经历由吊索磨损或失效引起的载荷失效和损失，例如，由于吊索在当前或以前的使用中疲劳、过度拉伸或超载。当过载超过其额定容量时，如果载荷使承载芯材的纤维拉伸超过其额定强度，则可能会永久损坏或变形。当合成纤维吊索超载超过其抗拉强度或承载能力时，被认为是损坏，可能永远无法恢复其正常强度和承载能力。在现场使用过程中，这种超载情况的检测很难直观地或以其他方式进行检查或确定。

在目前的技术中，还没有一种方法可以在工业或现场使用环境中连续、直接测量钢丝绳或合成吊索上的载荷。目前的方法仅依赖于检测过载情况或间接测量负载，例如，在附着点使用负载传感器或相关的测量技术。在起重作业中使用时，根据吊索具配置的不同，这些间接测量可能会提供误导信息。

通常情况下，由于目测的结果，特别是考虑到某一吊索的尺寸或长度较大，或由于承重核心隐藏在护套内，过载、疲劳或对吊索材料的损坏并不容易明显。如果被吊物体结构发生变化，吊索可能不再能够根据其最大额定负载容量或负载极限来提升负载。疲劳或结构弱化可能会对使用受损吊索的操作人员和装配工造成威胁。

此外，通过监测或预测吊索的结构健康状况，对吊索的结构能力进行提前预警，可以延长吊索的使用寿命，从而减少了更换吊索的必要性，降低了更换吊索的成本和不必要性。此外，了解一个特定吊索的使用寿命、环境因素和过载历史，可以让起吊工人为每个索具确定任务和选择最安全、最合适的设备。

技术实现要素：

本发明为解决上述现有技术的不足，提出了一种内置监测装置的圆形吊索及其制作方法，具体技术方案如下：

一种内置监测装置的圆形吊索，包括载体元件，所述载体元件两端的分别固定连接至少一根吊索芯线的两个端部，所述吊索芯线的外部包覆护套，所述载体元件上安装监测装置，所述监测装置包括应变计、无线发射器和环境监测芯片，所述载体元件的中部设有应变计，所述应变计的一侧设有电路板，所述电路板上设有锂电池、无线发射器和环境监测芯片，所述应变计和环境监测芯片均分别与锂电池和无线发射器电性连接，所述载体元件上设有保护壳体，所述保护壳体的底边与载体元件的边沿形状对应，所述保护壳体上设有与环境监测芯片位置对应的栅格状通孔。

优选的，所述监测装置还包括位于基站的无线接收器和计算机设备，所述无线接收器用以接收无线发射器发送的信号，所述计算机设备用以显示无线发射器发送信号对应的数据，并设定报警阈值。

优选的，所述载体元件的两端设有圆形通孔，所述吊索芯线的两个端部穿过圆形通孔，并与载体元件固定连接。

优选的，所述载体元件为金属件，呈犬骨状。

优选的，所述保护壳体与载体元件的连接处设有密封环。

优选的，所述环境监测芯片用以监测温度、湿度、ph值、阳光、紫外线辐射、可燃气体、辐射、氯、一氧化碳、低氧水平中的至少一种。

优选的，所述载体元件的长度为4-5英寸，其中部长度为2-3英寸。

一种内置监测装置的圆形吊索的制作方法，包括如下步骤：

步骤一：取一根吊索芯线恒张力下进行无级平行缠绕n(n>11)圈；

步骤二、将缠绕完成后的吊索芯线的两端与载体元件的两端固定连接；

步骤三、在载体元件上安装应变计和电路板，并完成对应线路的连接；

步骤四、使用护套进行包覆。

进一步的，所述护套为耐磨开口护套。

本发明操作简单，使用方便，制作的圆形吊索在使用时可时时监测使用状况，及时更换吊索，安全系数高，具有良好的实用性。

附图说明

图1是本发明一种内置监测装置的圆形吊索的结构示意图。

图2是本发明载体元件上安装监测装置的结构示意图。

图3是本发明载体元件的结构示意图。

图中：1、载体元件；2、吊索芯线；3、护套；4、应变计；5、无线发射器；6、环境监测芯片；7、电路板；8、锂电池；9、保护壳体；10、格栅状通孔；11、圆形通孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-3所示，一种内置监测装置的圆形吊索，包括载体元件1，所述载体元件1两端的分别固定连接至少一根吊索芯线2的两个端部，所述载体元件1的两端设有圆形通孔11，所述吊索芯线2的两个端部穿过圆形通孔11，并与载体元件1固定连接。所述吊索芯线2的外部包覆护套3，所述载体元件1上安装监测装置，所述监测装置包括应变计4、无线发射器5和环境监测芯片6，所述载体元件1的中部设有应变计4，所述应变计4的一侧设有电路板7，所述电路板7上设有锂电池8、无线发射器5和环境监测芯片6，所述应变计4和环境监测芯6片均分别与锂电池8和无线发射器5电性连接，所述载体元件1上设有保护壳体9，所述保护壳体9的底边与载体元件1的边沿形状对应，所述保护壳体9上设有与环境监测芯片6位置对应的栅格状通孔10。

所述监测装置还包括位于基站的无线接收器和计算机设备，所述无线接收器用以接收无线发射器发送的信号，所述计算机设备用以显示无线发射器发送信号对应的数据，并设定报警阈值。计算机设备上可显示应变计4及环境监测芯片6通过无线发射器5发送信号所对应的监测数值，计算机设备上设定吊索能够承受的最大负载应力和符合环境条件的阈值，当计算机设备显示数值超过设定阈值时，计算机设备进行报警提示，或发送信号给相应的蜂鸣器进行报警提示，计算机设备对于设定的报警阈值及监测到的相关数据可进行记录并存储，方便后期查看并选择应用中更安全合适的吊索工作。

所述载体元件1为金属件，呈犬骨状。所述保护壳体9与载体元件1的连接处设有密封环，有效保护内部结构，延长使用寿命。所述载体元件1的长度为4-5英寸，其中部长度为2-3英寸，总长度约为载体元件1中部长度的两倍，其两端的宽度约为中部宽度的两倍。

所述环境监测芯片6用以监测温度、湿度、ph值、阳光、紫外线辐射、可燃气体、辐射、氯、一氧化碳、低氧水平中的至少一种。

一种内置监测装置的圆形吊索的制作方法，包括如下步骤：

步骤一：取一根吊索芯线2恒张力下进行无级平行缠绕n(n>11)圈；

步骤二、将缠绕完成后的吊索芯线2的两端与载体元件1的两端固定连接；

步骤三、在载体元件1上安装应变计4和电路板7，并完成对应线路的连接；

步骤四、使用护套3进行包覆，所述护套3为耐磨开口护套。

取一根规格为8mm的超高分子量聚乙烯纤维12股中空绳绳索作为吊索芯线2，将其恒张力下平行缠绕n(n>11)圈，缠绕后将其绳索首尾两端做成锥形并直接固定连接在载体元件1两端的圆形通孔11内，在载体元件1的中部位置安装应变计4、设有锂电池8、无线发射器5、环境监测芯片6的电路板7，然后将保护壳体9扣合在载体元件1上进行保护，再使用双层耐磨护套进行包覆，形成圆形吊索。锂电池8为应变计4、无线发射器5和环境监测芯片6提供电源保证。

该内置监测装置的圆形吊索的拼接方式牢固耐用，具有较高的强度保持率，可在-70℃-70℃之间长时间使用，操作简单并能够时时监测吊索的使用状况，及时更换吊索，在酸碱介质(ph＝1-14)、各种化学试剂和汽油、煤油、柴油的环境中均极其稳定，具有耐酸碱性，具有良好的实用性；可对工作中产生的应力及工作环境进行有效监测，并将监测数据通过无线发射器5发送给无线接收器，通过计算机设备显示，超出设定的报警阈值时，及时报警，提醒工作人员，及时更换吊索或提供符合条件的工作环境，避免安全事故的发生，延长吊索的使用寿命。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。