一种可调节偏置磁场的矿井钢索电磁超声远程探伤装置

本技术涉及煤矿井下猴车钢索探伤领域，具体是一种可调节偏置磁场的矿井钢索电磁超声远程探伤装置。

背景技术：

1、猴车是煤矿井下重要的辅助运输设备。在日常运转中，若猴车钢索存在缺陷，必然会影响猴车的安全运转。因此，为了保证猴车的安全运转，需要利用探伤装置对猴车钢索进行定期探伤。在实际应用中，现有探伤装置存在如下问题：其一，现有探伤装置在应用于猴车钢索时，只能进行分段探伤，因此完成一次全程探伤需要耗费大量时间，探伤效率低下，甚至可能影响井下正常作业。其二，现有探伤装置在应用于猴车钢索时，安装过程中容易与猴车吊椅、栏杆等发生碰撞，使得安装过程复杂繁琐且耗时耗力。基于此，有必要发明一种可调节偏置磁场的矿井钢索电磁超声远程探伤装置，以解决现有探伤装置在应用于猴车钢索时探伤效率低下、安装过程复杂繁琐且耗时耗力的问题。

技术实现思路

1、本实用新型为了解决现有探伤装置在应用于猴车钢索时探伤效率低下、安装过程复杂繁琐且耗时耗力的问题，提供了一种可调节偏置磁场的矿井钢索电磁超声远程探伤装置。

2、本实用新型是采用如下技术方案实现的：

3、一种可调节偏置磁场的矿井钢索电磁超声远程探伤装置，包括四根l形连接梁、两个条形永磁体、两个支撑环、外层支撑管、内层支撑管、两组径向支撑梁、偏置磁场线圈、可调电流源、超声激励/接收线圈、超声脉冲激励/接收仪；

4、其中，四根l形连接梁呈矩形对称排列；

5、两个条形永磁体呈上下对称排列；第一个条形永磁体的左端面与第一根l形连接梁的水平段右端面固定；第一个条形永磁体的右端面与第二根l形连接梁的水平段左端面固定；第二个条形永磁体的左端面与第三根l形连接梁的水平段右端面固定；第二个条形永磁体的右端面与第四根l形连接梁的水平段左端面固定；

6、两个支撑环呈左右对称排列；第一个支撑环的外侧面上部与第一根l形连接梁的竖直段下端面固定；第一个支撑环的外侧面下部与第三根l形连接梁的竖直段上端面固定；第二个支撑环的外侧面上部与第二根l形连接梁的竖直段下端面固定；第二个支撑环的外侧面下部与第四根l形连接梁的竖直段上端面固定；

7、外层支撑管的左部固定穿设于第一个支撑环内；外层支撑管的右部固定穿设于第二个支撑环内；

8、内层支撑管的左部同轴穿设于外层支撑管内；

9、每组径向支撑梁均包括四根沿周向等距排列的径向支撑梁，且两组径向支撑梁呈左右对称排列；每根径向支撑梁的内端面均与内层支撑管的外侧面固定；每根径向支撑梁的外端面均与外层支撑管的内侧面固定；

10、偏置磁场线圈绕制于外层支撑管的外侧面，且偏置磁场线圈位于两个支撑环之间；

11、可调电流源与偏置磁场线圈电连接；

12、超声激励/接收线圈绕制于内层支撑管的外侧面，且超声激励/接收线圈位于两组径向支撑梁之间；

13、超声脉冲激励/接收仪与超声激励/接收线圈电连接。

14、工作时，内层支撑管套设于猴车钢索的左端。超声脉冲激励/接收仪与外部计算机电连接。两个条形永磁体提供恒定偏置磁场。可调电流源通过偏置磁场线圈提供可调偏置磁场。具体工作过程如下：外部计算机控制超声脉冲激励/接收仪产生超声脉冲。超声脉冲经超声激励/接收线圈传播至猴车钢索，并沿着猴车钢索向右传播。在向右传播的过程中，猴车钢索的右端面反射形成第一路超声回波脉冲，若猴车钢索存在缺陷，则缺陷位置反射形成第二路超声回波脉冲。两路超声回波脉冲沿着猴车钢索向左传播，并经超声激励/接收线圈传播至超声脉冲激励/接收仪。超声脉冲激励/接收仪将两路超声回波脉冲转换为两路电信号，并将两路电信号上传至外部计算机。外部计算机根据两路电信号即可计算出缺陷位置与猴车钢索左端之间的距离，由此完成探伤。具体计算过程为：首先，根据猴车钢索的长度以及超声脉冲和第一路电信号的时间差，计算出超声脉冲在猴车钢索中的传播速度。然后，根据超声脉冲在猴车钢索中的传播速度以及超声脉冲和第二路电信号的时间差，计算出缺陷位置与猴车钢索左端之间的距离。以上计算过程为现有公知技术。

15、基于上述过程，与现有探伤装置相比，本实用新型所述的一种可调节偏置磁场的矿井钢索电磁超声远程探伤装置通过采用全新结构，具备了如下优点：其一，本实用新型基于超声探伤原理，能够在短时间内一次性完成全程探伤，极大地提高了探伤效率。其二，本实用新型只需直接套设于猴车钢索一端即可完成安装，因此在安装过程中不会与猴车吊椅、栏杆等发生碰撞，使得安装过程简便快速。

16、本实用新型结构合理、设计巧妙，有效解决了现有探伤装置在应用于猴车钢索时探伤效率低下、安装过程复杂繁琐且耗时耗力的问题，适用于煤矿井下猴车钢索。

技术特征：

1.一种可调节偏置磁场的矿井钢索电磁超声远程探伤装置，其特征在于：包括四根l形连接梁（1）、两个条形永磁体（2）、两个支撑环（3）、外层支撑管（4）、内层支撑管（5）、两组径向支撑梁（6）、偏置磁场线圈（7）、可调电流源（8）、超声激励/接收线圈（9）、超声脉冲激励/接收仪（10）；

2.根据权利要求1所述的一种可调节偏置磁场的矿井钢索电磁超声远程探伤装置，其特征在于：第一个条形永磁体（2）的左端面与第一根l形连接梁（1）的水平段右端面通过环氧树脂胶粘接固定；第一个条形永磁体（2）的右端面与第二根l形连接梁（1）的水平段左端面通过环氧树脂胶粘接固定；第二个条形永磁体（2）的左端面与第三根l形连接梁（1）的水平段右端面通过环氧树脂胶粘接固定；第二个条形永磁体（2）的右端面与第四根l形连接梁（1）的水平段左端面通过环氧树脂胶粘接固定。

3.根据权利要求1所述的一种可调节偏置磁场的矿井钢索电磁超声远程探伤装置，其特征在于：四根l形连接梁（1）、两个支撑环（3）、外层支撑管（4）、内层支撑管（5）、两组径向支撑梁（6）均采用钢制成。

技术总结
本技术涉及煤矿井下猴车钢索探伤领域，具体是一种可调节偏置磁场的矿井钢索电磁超声远程探伤装置，其包括四根L形连接梁、两个条形永磁体、两个支撑环、外层支撑管、内层支撑管、两组径向支撑梁、偏置磁场线圈、可调电流源、超声激励/接收线圈、超声脉冲激励/接收仪，偏置磁场线圈绕制于外层支撑管的外侧面，可调电流源与偏置磁场线圈电连接，超声激励/接收线圈绕制于内层支撑管的外侧面，超声脉冲激励/接收仪与超声激励/接收线圈电连接，其有效解决了现有探伤装置在应用于猴车钢索时探伤效率低下、安装过程复杂繁琐且耗时耗力的问题，适用于煤矿井下猴车钢索。

技术研发人员：祁晓博,魏艳龙,史颖,亓慧
受保护的技术使用者：太原师范学院
技术研发日：20230613
技术公布日：2024/1/13