前言：

長期以來,鋼絲繩的使用和管理始終是各企業設備管理的難點，因鋼絲繩斷裂造成的事故屢見不鮮，而每一次事故都伴隨著財產損失和人員傷亡等嚴重后果。截至目前，肉眼看、卡尺量等依然是普遍性的鋼絲繩檢測手段，檢測技術與用戶的安全管理需求之間存在著巨大的“鴻溝”。微特推出的WTWRNDT鋼絲繩探傷自動監測系統擁有“高效、精準、便捷、安全”等特點，很好的解決了目前鋼絲繩檢測難題。

一、產品介紹：

WTWRNDT鋼絲繩探傷自動監測系統，是運用電磁檢測技術以國際標準鐵磁性理論原理為基礎，以無人值守實時非接觸在線監測為目標而專業打造的產品，可在線實時、高速自動采集鋼絲繩斷絲、疲勞、銹蝕、磨損等損傷信息，并通過算法對采集的大數據進行分析處理，形成鋼絲繩損傷處損傷程度、傷點準確定位、電磁波形曲線等檢測報告，實現鋼絲繩缺陷檢測的定量化進而可視化。微特的產品體積更小、功耗更低、安裝使用更加方便，不僅在起重機設備中使用，在電梯、索道、橋梁懸索等也有著廣闊的市場。

WTWRNDT鋼絲繩探傷自動監測系統中的核心設備就是微特全新一代鋼絲繩探傷儀。微特全新一代鋼絲繩探傷儀是以其自主知識產權、自主商業化生產的磁傳感器為核心，以國際標準磁記憶探傷原理為基礎而專業打造的產品，其pT量級靈敏度與目前市面上mT量級靈敏度的鋼絲繩探傷儀相比，提高上百萬倍，對于Φ5?Φ50mm 等各種規格的鋼絲繩，可快速檢測出 1 根斷絲，甚至一些敲擊痕跡，亦可輕松識別，并且不需要使用勵磁裝置，從而避免了長時間使用過程中由于吸附金屬粉末和碎屑而導致其性能下降。

數學模型：

數字仿真：

仿真波形

二、技術概括

磁記憶探傷隸屬無損探傷領域，是 X 射線、超聲波、磁粉、渦流、 γ射線、滲透(熒光、著色)、磁記憶、漏磁等諸多物理探傷方法中的一類，是一種利用金屬磁記憶效應來檢測金屬材料零部件應力集中、裂紋和劃痕、銹蝕的快速無損檢測方法。WTWRNDT鋼絲繩在線自動監測系統利用這種無損探傷方法，可以高速、高靈敏度地實時采集、記錄、存儲鋼絲繩的局部缺陷，并以圖形化界面實時展示檢測結果。

所謂金屬磁記憶效應是指：鐵磁性金屬材料在加工和運行時，由于受載荷和地磁場共同作用，在應力和變形集中區域會發生具有磁致伸縮性質的磁疇組織定向和不可逆的重新取向，這種磁狀態的不可逆變化在工作載荷消除后不僅會保留，還與最大作用應力有關。金屬構件表面的這種磁狀態 “記憶”著微觀缺陷或應力集中的位置，即所謂的磁記憶效應。當處于地磁場環境中的鐵磁性構件受到外部載荷作用時，在應力集中區域會產生具有磁致伸縮性質的磁疇組織定向和不可逆的重新取向，該部位會出現磁疇的固定節點，產生磁極，形成退磁場，從而使該部位鐵磁金屬的導磁率最小，在金屬表面形成漏磁場。該漏磁場強度的切向分量Hpx具有最大值，而法向分量Hpy改變符號并具有零值。這種磁狀態的不可逆變化在工作載荷消除后依然保留記憶下來。

微特起重機鋼絲繩探傷自動監測系統是基于金屬磁記憶效應的基本原理制作的檢測儀器，通過記錄垂直于金屬構件表面的磁場強度分量沿某一方向的分布情況，可以對構件的應力集中程度以及是否存在微觀缺陷進行評價，能夠對鐵磁性金屬構件內部的應力集中區，即微觀缺陷和早期失效及損傷等進行診斷，防止突發性的疲勞損傷。

三、創新點：

1、結構創新

WTWRNDT鋼絲繩探傷自動監測系統在設計上遵循形式追隨功能的設計理念，摒棄一切不必要的造型設計，在保證功能完善的前提下盡可能的做到極簡設計，安裝使用方便；造型簡潔大氣、同時給人以安全可靠的印象，符合其安全監測工業產品定位；全鋁合金材料的使用在有效保證磁傳感器功能的情況下減輕了產品自重方便安裝，同時形成自身屏蔽極大的減少了外界電磁場等干擾，保證了檢測結果的準確性及可靠性。

由于獨特的檢測方式和全新的工業設計，WTWRNDT鋼絲繩檢測裝置相比于傳統檢測方式更加便捷高效：

1)不需要專門的磁化裝置；

2)不需要對表面進行清潔處理；

3)不需要采用耦合技術；

4)可快速、準確檢測出應力集中部位；

5)即可檢測出現有缺陷，亦可根據內應力變化預測未來將會發生的缺陷。

2、算法創新

鋼絲繩在線檢測的主流算法有兩種：小波變換和參數自適應陷波濾波算法，但實驗表明小波變換雖然可以一定程度抑制股波信號，但是效果并不明顯，而自適應陷波濾波算法在抑制股波信號的同時也會使缺陷信號發生畸變，WTWRNDT鋼絲繩檢測裝置算法跳出主流算法模式，采用預處理和后處理兩個階段。在預處理階段，使用多通道信號融合的原理來確定所有的漏磁信號中的豐富信息，先通過用滑動平均法對多路信號進行均衡化，使信號處于同一基準線；然后對均衡化后的多路信號進行放大，提高了分辨率，進而更好地區分缺陷。在后處理階段，通過對預處理后的數據進行線檢測，消除基線漂移和小波去噪，而后對處理之后的信號進行運算，實現對檢測的決策。

四、技術成果

功能特點：

1、工作效率高，安全高效。

鋼絲繩在線檢測系統可實時在線檢測鋼絲繩內外部狀態，并且配套設備體積更小、功耗更低、安裝使用更加方便，與傳統人工目視耗時耗力且無法檢測鋼絲繩內部缺陷相比更加安全高效。

2、檢測精度高，提高安全系數

運用金屬磁記憶效應技術在線實時、高速自動采集鋼絲繩斷絲、疲勞、銹蝕、磨損等損傷信息，捻距斷絲數量誤差可小于1絲，損傷點定位準確率可大于95% 。

3、損傷可視化，全面掌握鋼絲繩狀態

鋼絲繩檢測軟件提供設備概覽、設備檢測、歷史查詢、檢測報告、標定設置以及系統設置界面，可實時顯示鋼絲繩狀態波形，定量分析鋼絲繩損傷程度，精準定位損傷位置，根據不同損傷程度顯示報警信號，并提供檢測報告以及查詢歷史記錄功能，鋼絲繩狀態一目了然。

微特技術研發的WTWRNDT鋼絲繩探傷自動監測系統已申請多項專利，產品“高效、精準、便捷、安全”的特點適用于港口、船舶、路橋、索道、鋼廠、吊裝、工地、石油等行業。在鐵路建設的龍門吊安全維護中，該系統及時發現鋼絲繩損傷，保障了企業安全生產，解除了因鋼絲繩的耗損而帶來的安全和財產隱患。

隨著這項系統應用于不同的行業，也將大大提升相關企業的維護管理水平，減少非必要的停工停產和經濟損失，保證生產順利安全高效的進行。

應于在中鐵集團某建設項目龍門吊鋼絲繩探傷自動監測系統

應于某港口門座式起重機的鋼絲繩探傷自動監測系統

審核編輯黃昊宇