X射线检测钢丝绳成像系统设计

　　1　引言

　　钢丝绳作为物料搬运设备中的关键部件广泛应用于工矿和交通,尤其是矿山提升、舰船码头及旅游索道等各个领域。在钢丝绳使用过程中,其完好程度直接关系到人身及设备安全,所以它的安全性是非常重要的,因此准确可靠地实时监视牵引钢丝绳断丝状况和承载能力具有十分重要的经济和社会效益[1]。钢丝绳损坏的重要原因是由于疲劳和磨损而导致出现断丝,断丝和局部锈蚀造成金属断面积的突变,称为“局部损伤”,而大面积的锈蚀和磨损造成金属面积的“较均匀”的变化,称为“断面损失”。由于“局部损伤”和“断面损失”的表现不同,其检测方法也就不同。世界各国均以钢丝绳的断丝情况作为钢丝绳报废标准的主要指标。为了预防事故的发生,很多国家早就针对钢丝绳的使用问题制订了相应的行业安全规程和国家检测标准。但是,近几十年来因钢丝绳破断而造成的事故仍然时有发生,例如: 1990年前苏联第比利斯登山索道钢丝绳断裂,造成55人伤亡;1999年10月贵州马岭河客运索道特大事故,一次死亡14人,伤22人,是目前国内客运索道最严重的一起事故;1990年武昌造船厂一大型浮吊船因系泊钢丝绳断裂而失控,下漂撞至武汉长江大桥4号墩,造成大桥局部损伤的长期隐患。发生这些原因主要是因为对钢丝绳监测方法存在缺陷,监测仪器的可靠性和准确性都不高造成的[2]。

　　全世界每年用于更换钢丝绳的费用非常的可观,而同时钢丝绳浪费现象非常严重。1988年,美国曾对8000多个从钢丝绳试验室和应用现场获取的记录进行统计分析,结果表明,已被更　换下来的钢丝绳中,70%以上仅有很少甚至没有强度损耗。日本的统计结果也表明,更换的钢丝绳中,50%以上其强度可达新钢丝绳的90%以上,还有些能达到100%。我国也对此进行过统计研究,研究表明:如果加强钢丝绳状态检测和适时报废,每年至少可节约钢丝绳用量的12~30%,节省用于进口钢丝绳的外汇20~30%。从上面的论述可以看出,研制先进的钢丝绳无损探伤检测仪器是非常必要的。

　　国内外都投入了一定的人力和物力对钢丝绳的无损检测进行了研究,努力使钢丝绳尽可能延长使用寿命,又要确保在钢丝绳发生破断之前及时的更换下来,希望能够最大限度的减少人民生命财产的损失,但是由于近年来,人们对钢丝绳结构型式、制造工艺和材料的深入研究,钢丝绳的结构变得越来越复杂,性能越来越好,制造工艺越来越先进,缺陷状态也表现为多样性和复杂性,增加了损伤检测的技术难度,因此到目前为止,几乎没有一种检测方法或仪器装置完全满足实际检测使用要求。但是相对而言,国内外现阶段公认的最可靠、最实用的方法是漏磁检测方法。但是这种方法依然存在一定的局限性和缺陷,现归纳如下: