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GTS钢丝绳无损探伤仪(GTSwindows系统)使用手册 钢丝绳无损探伤仪 操 作 手 册 徐州市东方测控技术研究所 43 目 录 1. 概述及技术指标3 2. 系统需求4 2.1 计算机硬件配置要求4 2.2 软件环境的需求4 2.3 系统配置4 3. 软件安装5 3.1 Visual Basic插件(package)的安装5 3.2 GTSwindows专用软件的安装5 3.3 USB to RS232的驱动安装6 4. 系统操作6 4.1 硬件连接6 4.2 整体连接7 4.3 传感器安装7 4.4 软件操作8 4.5 系统操作流程25 5. 参数的设置和标定25 5.1 序号的设置25 5.2 直径和金属截面积的设置26 5.3 捻距的设置26 5.4 采样间隔的设置26 5.5 有关断丝参数标定(LF)26 5.6 波形缩小率的设置30 5.7 有关磨损参数标定(LMA)30 6. 缺陷分析评估33 6.1 目的及意义33 6.2 钢丝绳的缺陷34 6.3 信号的划分35 6.4 钢丝绳绳径的评估41 6.5 钢丝绳锈蚀的评估41 7. 其他事项41 7.1 注意事项41 7.2 维护保养41 7.3 故障处理42 8. 附 件42 钢丝绳无损探伤仪 1. 概 述 GTS钢丝绳无损探伤仪是在吸收了上海交通大学董信华教授在钢丝绳无损探伤方面的多年研究经验,并在董老师的大力帮助下,根据我们多年的煤矿产品开发经验,采用最新钢丝绳无损检测技术,集合了国内外先进的探伤技术,现代计算机、数字处理技术、网络技术应运而生的一种便携式智能钢丝绳电磁无损检测仪器。该仪器严格执行GB/T21837-2008铁磁性钢丝绳电磁检测方法、MT/T970-2005钢丝绳(缆)在线无损定量检测方法和判定规则及美国ASTM E1571-2001铁磁性钢丝绳电磁检查标准规范标准。广泛应用在矿山、索道、起重设备、电梯、港口机械、缆索桥等领域。 该仪器可实时显示钢丝绳内外部的断丝、锈蚀、磨损、金属截面积变化的定量数值,按现行标准和规程提出诊断报告和解决方案,实现了对钢丝绳损伤的快速诊断,使钢丝绳检测时间成倍减少,检测时不影响正常生产,解决了人工检绳效率低、无法检验内部损伤及人为因素影响等问题。仪器携带方便,操作简单,操作人员经过简单的培训即可操作使用,检测精度高,重复性好,损伤定位准确。 技术指标 检测钢丝绳直径范围Φ1.5300mm(需配置不同系列规格传感器)。 传感器与钢丝绳相对速度最佳为0.5 m/s。 断丝缺陷(LF)检测能力 定性单位集中断丝定性检测准确率 99.99。 定量单处集中断丝根数允许有一根或一当量根误判,单处集中断丝根数无误差定量检测100次以上准确率≥95。 金属截面积变化(LMA)检测定量变化检测能力 检测灵敏度重复性允许误差误差0.05。 检测精度示值允许误差0.2。 位置(L)检测能力 检测长度示值百分比误差0.3。 电源电池5V供电。 环境温度-10℃40℃ 大气压力86106Kpa 相对湿度≤85。 2.系统需求 2.1 计算机硬件配置要求 处理器Celeron 1.5GHZ以上 内 存128MB 硬 盘10G 接 口一个RS232或USB口 显示器VGA以上 2.2软件环境的需求 l 本系统支持windows9x/me、windows2000、WindowsXP、 Linux等操作系统; l 需安装Micosoft office word平台。 2.3系统配置 GTS磁传感器 一组 GTS实时报警器 一块 信号连接线 一根 RS232传输线(或USB to RS232转换线) 一根 GTSwindows专用软件包及数据处理系统 一套 传 感 器 GTS 实时报警器 计算机 GTS 数据处理 RS232传输线 或USB to RS232转换线 信号线 . 图1 系统结构图 3 软件安装 本系统的软件安装包括以下三个部分 1) Visual Basic插件(package)的安装; 2) GTSwindows专用软件的安装; 3) USB to RS232的驱动安装(在计算机无直接RS232时)。 3.1 Visual Basic插件(package)的安装 Visual Basic插件(package)是Visual Basic6.0的一个小组件,如果使用的计算机已经安装了Visual Basic编程软件,插件就不需要安装了,可省略该安装步骤,直接按照下面操作安装GTSwindows软件;否则必需安装插件。插件安装的具体步骤如下 将带有软件光盘插入光驱(或将带有软件文件的其它介质与计算机连接),打开psckage文件夹,双击Setup.程序文件,按要求步骤进行操作安装即可。 3.2 GTSwindows专用软件的安装 GTSwindows属于绿色软件,本系统软件无需点击安装程序,直接进行拷贝即可。具体的安装步骤如下 1) 放入本系统软件光盘,(或将带有软件文件的其它介质与计算机连接),打开光盘文件,出现GTSwindows、package等文件夹。 2) 将“GTSwindows”文件夹复制到C盘根目录下C\,一定要复制到C盘的根目录下。 3) 复制完毕后,打开“GTSwindows”文件夹,可直接运行文件夹下的“GTSwindows.”执行程序。 4) 为了使用方便,用户可进行如下操作。右击“GTSwindows.”→“发送至”→“桌面快捷方式”。在下一次运行本软件时,就可直接点击桌面上的快捷方式打开。 3.3 USB to RS232的驱动安装 当计算机无RS232端口(串口)时,需要将USB口转换为RS232,仪器将配套有USB to RS232转换传输线及其驱动。具体安装步骤如下 将驱动光盘放入光驱中,打开该转换线的驱动文件夹,点击驱动的执行文件,先按要求将驱动安装后。 将转换线的一端插入计算机的其中的一个USB接口,再根据计算机的弹出的安装新设备驱动的要求,选择自动寻找驱动选项,由计算机进行自动安装,并继续安装完毕。 若计算机有多个USB接口可按上述的方法依次插入转换线,并逐一识别与安装驱动。 4 系统操作 4.1 硬件连接 注具体详细内容可参照GTS钢丝绳无损探伤仪使用说明书中的有关章节,在此只做简单描述。 4.1.1 传感器介绍 z 磁传感器GTS传感器由位移定位器(导轮、编码器)、磁化装置及采样机构组成,当系统启动后,钢丝绳和其产生相对运动时,即可采集信号。 z 位移定位器导轮每运行-圈,光电编码器发出采样指令脉冲,实现等空间采样。 z 磁化装置钢丝绳和其产生相对运动时,完成对钢丝绳的轴向磁化。 z 采样机构钢丝绳和传感器产生相对运动时,由霍尔元件组成的采样通道将钢丝绳的漏磁场变化状况转变为模拟电压信号。 4.1.2 GTS实时报警器 GTS实时报警器是一个便携式多功能数据采集器,通过RS232传输线将转换的数据信号传输并存储到计算机中,同时利用计算机的CPU的强大功能在线实时处理分析,根据预先设置的当量阈值发出实时报警信号。其中内有一组给GTS传感器供电的锂电池组,输出为5V。另有充电口可供充电和电源开关。 4.2 整体连接 图2 信号采集接线图 将传感器并置于需检测的钢丝绳上。 将信号线的三芯插头插入传感器编码器的三芯插孔中,将四芯插头插入传感器上、下体的四芯插孔中(上、下插头不区分),并拧紧,以防检测过程中脱落。 将信号线的另一端头与GTS实时报警器电源配置器连接,再用RS232连接线(或USB to RS232传输线)与计算机连接上。 系统连接好,打开电源开关和启动计算机,即可开始工作。 硬件连接完毕。 4.3 传感器安装 注意 a 传感器安装前,请务必仔细检查待检钢丝绳表面有、无断丝翘头倒刺,如果有翘头倒刺,务必先进行处理,然后再进行探头安装、测试;否则,会影响钢丝绳正常通过传感器而将传感器带走,造成仪器的损坏和人员的安全,引发安全事故。 b 测试时,必须确保人员的安全,测试人员站立位置手持探头要留出安全距离并系好安全带;测试时,特殊情况宁可放弃探头以确保人员的安全。 4.3.1传感器安装位置的选择 应将传感器安装在钢丝绳摆动最小的位置。安装要具有一定的柔性,采用悬浮式固定,以避免钢丝绳在探头中晃动;只有通过传感器部分的钢丝绳才能被检测到,因此,当检测存在死区时,应选择多点检测。远离热源、磁源、及其它受强磁场影响的仪器等 检测位置可以选择在钢丝绳检修处。需要注意的是,检测位置要留有一定的操作空间,以保证人员和设备的安全。检测位置一定的情况下,检测仪器的稳定性主要由检测人员来实现。架空检测时,检测人员必须系上安全带,并对检测仪器采用必要的软联接(比如采用尼龙绳,安全带等)。由操作者手扶时,受测钢丝绳移动速度应≦0.5 m/s为佳(建议检测速度不可超过1.5m/s)。 4.3.2检测位置的标记 检测中应做好检测所需的标记,做到完全检测。如检测起始标记、区域段标记等。 4.3.3传感器安装的方法 对于在役钢丝绳仪器的安装采用静态安装法。即在未开机的状态下,将传感器安装在检测方案确定的检测起始标记处,在设备带动钢丝绳运作的同时,对钢丝绳段进行检测的一种方法。注意事项如下 u 安装时应使仪器处于相对稳定的状态; u 不影响设备的正常运转; u 使用必要的软联接对检测仪器进行安全保护; u 正确选择钢丝绳运行方向。 4.4 软件操作 4.4.1启动系统 检查传感器是否安装合适和连接状况,并检查各部分接头是否正确无误,螺扣是否旋紧无误后,打开计算机电源(包括数据采集器的开关)。 方法一打开在计算机C盘的根目录下的“GTSwindows”文件夹,直接点击“GTSwindows.”程序文件,即可打开系统程序。 方法二如果在计算机的桌面上已有“GTSwindows.”的快捷方式,可直接点击“GTSwindows.”的快捷图标,即可打开系统程序。 4.4.2功能项的意义介绍 在系统程序中,软件的上方分别为文件、系统、设置、操作、报告、帮助等功能主选项如图3。主选项用鼠标点击后的下拉菜单并可操作其选项,其中部分选项也可点击下行的图标,当鼠标指定并停留在该图标几秒后,即会出现该图标的功能注释。 图3 主功能项 4.4.2.1文件 文件(AltF)项中包含着打开、保存、退出三个功能。 z 打开(CtrlO)是指打开已经存盘的数据文件进行查看处理。在此功能项中有两种操作方式一种是浏览,即是对选定的文件进行查看浏览,但不做任何分析;一种是分析,即是对选定的文件进行评估(人机对话界面),按指定的参数对数据进行处理分析,并可得出其局部缺陷的报告。 z 保存(CtrlS)是对文件的存储功能项,主要是指在数据采集时对采集数据的保存的路途和文件的命名。 z 退出(AltF、X)是指退出系统,结束整个操作系统。 4.4.2.2系统 系统(AltY)项中包含采样参数、端口选择功能项。 z 采样参数(CtrlG)是对系统实时采集数据的参数,该项包含两个参数项噪音阈值、波形放大率如图4。其中噪音阈值是采样时出现的干扰脉冲信号,该值是剔除这种干扰信号的设定值,当相邻的三个数字组成的波形超出该值,确定为干扰,计算机自动剔除,一般设置在100~1000之间,主要依据使用当中的干扰信号的量值确定;波形放大率是采集数据信号时窗口显示波形幅度的放大倍数,其值是实数值,可任意输入,主要以使用者合适为宜,一般设为3~10。 z 端口选择(CtrlC)是系统采集信号时所使用的串行端口(COM1、2、3),该栏中只需填入端口的序号如图5,若使用的端口是COM2时,在空格栏中填入2即可,每次使用同一端口时,则不需要每次都输入;当使用USB to RS232转换线时,若每次插入的是同一个USB口时,则只需输入一次即可。由于使用USB to RS232转换线时,计算机有多个USB接口,必须要认清使用的是几号端口,并将序号输入按确定键即可。 注端口序号的识别可从计算机中进行查找,只有输入正确的端口时,系统才能正常工作。具体的方法步骤如下 指定计算机桌面上“我的电脑”(或开始启动栏)产,并单击鼠标的右键,点击最下端的属性,弹出“我的电脑”的属性栏窗口如图6。 点击属性窗口中的硬件项,出现的界面中有“设备管理器”项。 点击“设备管理器”,出现的界面中有一端口项,并直接点击端口项前面的“+”,即出现该项的扩展菜单,可查看到现行连接的端口序号如图7,记住并输入端口选择项中。 4.4.2.3设置 4.4.2.3.1功能项的介绍 设置(AltT)项中包含增加参数、修改参数、删除参数、选择参数四个功能项。主要对参数不同操作的功能项(如图8)。 图8 参数设置 z 增加参数(CtrlA)在现有已存的参数中没有适合的参数,需要重新加入新的参数,使用此功能项。 z 修改参数(CtrlD)在现有已存的参数中有大体适合的参数,但其中有一至几个小项目栏不合适,略做调整即可采用,此时可用此功能项对所需要的参数进行修改调整。选择此项时可多组参数修改调整,对每组参数修改完,按确定键予以确认;最后按退出键结束并退出。 z 删除参数(CtrlR)在现有已存的参数中有不需要的参数或错误的参数,不再需要保留的,可使用此功能项。选定需要删除的参数组,点击确定键予以确认删除,若该组参数正在使用,则不能删除。 z 选择参数(CtrlE)是在现有已存的参数中选取此次操作并使用的参数组。选择该功能项后,点击序号栏右边的下拉按钮,在下拉窗口中选取一组适合该次操作的参数,按确定键确认并退出。 4.4.2.3.2参数的含义 图9 参数设置 参数项中的每个小项均有着不同的意义,下面遂项予以介绍 z 序号是本软件设置并存储参数的名称与信息,按不同受测钢丝绳选定,设定时可根据钢丝绳的规格信息进行命名,以方便查找和识别。 z 钢丝绳直径是被测钢丝绳的公称直径,单位为mm。 z 捻距是被测钢丝绳的单位捻距长度,单位mm。该参数是软件自动扫描和累计捻距内的断丝数总和的依据。当钢丝绳的报废标准不是以捻距内断丝数计算时,则可按要求输入规定的长度。 z 采样间隔是位置测量装置的导轮在钢丝绳上滚动时,光电编码器发出采样脉冲的距离间隔,单位为mm。它的间隔大小由滚轮的直径,光电编码器的分辨力决定。在每台位置测量装置上均打印上了该装置的采样间隔大小,参数设置时可对照进行。 z 金属截面积是指被测钢丝绳未磨损时的钢丝绳金属截面积,单位mm2。在钢丝绳的使用手册中可以查到,或者根据钢丝绳的结构计算获得。必须注意,直径相同而结构形式不同的钢丝绳,其金属截面积是不同的。因此,相同直径不同的结构的钢丝绳需要建立两组不同的参数。金属截面积的大小是计算金属截面积变化的依据,必须正确输入。 z 第一门限值是获取局部缺陷(如断丝)引起的异常信号时定性设置的阈值,是软件对检测信号数据的自动扫描的参数,由仪器对每种钢丝绳的标定来确定。 z 第二门限值是判定局部缺陷的程度(如断丝根数)时定量设置的阈值,软件将根据该值对所确认的缺陷进行计算。由仪器对每种钢丝绳的标定来确定。 z 波形放大率是在局部缺陷评估时,用于缩小或放大检测信号波形的幅度比例,其值是实数值,可任意输入;其值越大,显示的信号波形幅度越大,反之越小。不同规格的钢丝绳检测时,可调整此值使屏幕显示的波形清晰明了。 z 截面基准值是新钢丝绳检测时,软件测量得到的LMAO值,也即金属截面积为新钢丝绳时对应的LMAO值,主要是计算金属截面积变化时的参照标准值。该值的确定在参数标定中叙述。 z 截面灵敏度是传感器的性能参数,是单位平方毫米的金属截面积对应检测信号值的变化量,不同规格和结构的传感器有一定的差异,一般由商家提供。 z 单丝直径是所测钢丝绳的一根钢丝的直径,一般选择是钢丝绳的外层粗丝的直径。 4.4.2.4操作 操作(AltE)项中包含着采样、断丝分析、磨损分析三个功能项,是本系统的主体部分,对被检测钢丝绳的原始信号的采集控制与处理分析功能。下面将遂项予以介绍。 4.4.2.4.1采样 采样(CtrlM)是对被检测钢丝绳进行信号的采集控制和实时显示的功能项。点击“操作”栏的下拉窗口中的“采样”项,即可到采样主窗口(如下图);或根据软件中的提示使用快捷键的方式打开;也可使用工具栏的图标,点击图标可直接打开采样窗口。 图10 采样主窗口图 采样窗口屏显的介绍 z 在界面的第一行是主功能的操作项; z 第二行是常用工具栏; z 下方空白窗口是采样实时显示信号窗口,采样时所有信号数据会连续的显示在该窗口。 z 在显示下方有五个小窗口,分别是起始位置、VPP、当前位置、断丝位置、报警当量根数。起始位置是采样时显示窗口最前端的起始位置,即在此屏之前所检测的长度,单位为米(m);VPP是采样时根据选择的参数对局部缺陷(如断丝)的自动报警时,该处局部缺陷(如断丝)转换的电信号值;当前位置是采样波形显示点的位置,即所有此次检测的总长度,单位为米(m);断丝位置是所有检测时系统自动对局部缺陷(如断丝)进行判别并报警的位置记录;报警当量根数是系统此次检测时对局部缺陷(如断丝)需要发出警报的一个阈值,系统默认的设置为3根,可根据需要自行修改,当系统检测并判别该处缺陷程度量化达到此设定值时,旁边的蓝灯变红色,同时在断丝位置窗口记录该处距检测起始点的位移长度。 z 在主窗口的最下方有三个按钮开始、保存、退出。开始是检测操作时发出采样指令键;保存是检测结束时发出结束采样指令键,按下该键是结束此次采样并对检测的数据保存,弹出一个保存数据的默认文件夹,可根据需要修改保存路径;退出是退出采样窗口的指令键,采样时按此键,将结束此次采样操作同时退出采样窗口,检测的数据将不会被保存。 采样程序的具体操作步骤如下 若第一次采样或改变的输入端口时,需要输入此次采样的通讯端口(RS232)的序号并保存。 选择一组适合此次被检测钢丝绳的参数并予以确定,若现有已存的参数中没有可用的参数,可增加或修改一组较为合适的参数,并重新选择予以确定。 当被检钢丝绳与传感器开始发生相对位移时,点击“开始”按钮,采样开始,显示窗口将出现采集数据信号的波形。 当检测结束时,按下“保存”按钮,结束采样并保存检测的数据,根据弹出的保存窗口可将数据以自已需要的路径(保存的默认路径为C\GTSwindows\Data\ )和命名方式予以存储,若该数据认为不需要也可以按取消键不存储。 对采集数据可重复上述的操作程序,进行重新采集工作,每次采样可用新的文件名予以命名并存储。 采样结束后,可按“退出”键结束进入其它操作程序;或可对当前采样的数据直接进入人机对话程序。 对于当前采样的数据保存后,点击操作栏中的“断丝分析”项(或直接使用快捷键);或直接点击工具栏中的“断丝分析”按钮均可进入刚刚保存的文件的缺陷分析评估。 4.4.2.4.2断丝分析 断丝分析(CtrlN)是进行人机对话的程序,是对检测的数据进行分析处理的功能项。进入该程序大体有两种方法一种是根据上节的操作直接进入人体对话的程序;另一种是“打开”文件的方式进入,点击在操作栏中“断丝分析”项(或点击工具栏的图标按钮)进入操作程序,或点击“文件”栏中的“打开”项,弹出询问窗口,点击“分析”项进入操作程序。 图11 断丝分析界面图 断丝分析(人机对话)界面的介绍 z 在程序窗口中,正中间是数据波形显示图,一屏共显示16行,每行共显示512个采样点。 z 显示窗口两侧的数字均为距离显示,左边数字是所对对应波形段的起始数字前端起与总检测;右边数字是所应波形段的末端结束点与检测起始点的总位移。 z 显示窗口的下方有两个页码显示,一个是此次波形需显示的总页码,一个是当前页的页码显示。 z 在页码显示的中有几个按钮,当总页码不起过一页时,中间有两按钮自动分析、人工分析;当总页码超过一页以上时,中间会一个按钮下一页。自动分析是系统根据选择的参数将所有被标注的红点处判别并计算出每一处局部缺陷的结果(如断丝的当量根数或断面与总断面积之比);人工分析是系统对所有可疑的突变信号处自动标注,将由有经验的操作人员对每一处标注点进行确认或予以剔除,系统将根据评估结果出具报告,该两种操作的选择只是针对当前页使用,换页后须重新选择操作方式;下一页主要是用于翻页,只能往后翻页,在未评估完之前不能回放,只能评估完之后才能拖动下方的滚动条进行回放浏览,但不能对分析做任何改动。 z 在按钮的下方有一行显示,左边是此次被打开文件的路径和文件名;中间显示的是LMA0值,该值是系统自动对这组数据计算的截面积基准值,是以该组数据波形的第一行的平均值为依据。在标定过程中将该数据输入参数栏的截面积基准值中即可,系统将依据该值对被处理分析的数据进行金属截面积变化(如磨损)的评估。 z 在使用人工分析时,右下方出现一组VPP数值,即显示窗口中被红点标注的该位置波形段的局部异常信号的前峰峰值和后峰峰值。使用自动分析时,将不显示该值。 断丝分析程序的具体操作步骤如下 选择一组适合此次评估的参数,若没有可进行增加或修改后,予以确定并选择使用。 按上述的操作方法进入程序时,弹出一个选择数据的文件夹,点击准备分析处理的数据文件,予以打开,进入程序项中。 图12 选择数据文件窗口 系统将根据所选的参数对数据进行自动扫描,当局部缺陷信号的两峰值平均值大于第一门限值时,将对该处进行标注,并对该页的所有类似情况均予以标注。 将由有经验的操作人员对每一处标注点进行确认或予以剔除,并可以从检测波形上判断钢丝绳的松股、跳丝、变形等其他缺陷。注意两峰值的数据差距不大,再结合于波形的特征,即波形的尖峰类似于锐角的等腰三角形,具体的缺陷特征与评估的详细知识可参见后面章节6的缺陷分析与评估。 当操作人员对当前页中屏显的所有被标注的红点处无异议,均判别为断丝时,直接点击“自动分析”按钮,该页中所有被标注点均将确认为断丝,系统将自动计算其每一处的量化值,并在结果报告中显示其数值列表。既而点击“下一页”按钮进行换页重复上述操作 当操作人员对当前页中屏显的所有被标注的红点处,若根据缺陷特征信号的对部分产生异议,必须对异议部分将予以剔除,此时就必须使用人工分析评估程序。直接点击“人工分析”按钮进入人工判别程序,当前页中所有红点标注将会被遂点扫描,被扫描到的某点时该标注点呈黑色,同时右下方出现当前该标注点的VPP值,并弹出一个对话窗口,询问该标注点是否为断丝。若确定是断丝,点击窗口中的“是”,标注点呈红色;若不是断丝将予以剔除,则点击“否”,标注点呈黄色。同时也可以使用快捷键的方式予以判别,确定按“Y”(或按Enter键),否定按“N”。当需要连续确定或否定时,可长按“Y”(按Enter键)或“N”予以连续同样判别。 当操作人员对当前页中屏显的所有被标注的红点处均有异议,都将予以否定时,可长按“N”键;若该组数据有多页屏显时,可直接点击下一页予以整页否定并进入下一页屏显,这样该页的标注点将被全部否定,不再记入判别结果中,但最后一页不能如此,只能按上述的方法长按确定或否定键。 在每一页分析结束后,的两个按钮呈隐性。 若需要此次分析评估的结果报告,必须在分析评估结束时,立即进入报告栏点击断丝报告项,打开并查看结果报告。 调出报告后可继续重新选择需要分析的数据文件重复上述程序。 4.4.2.4.3磨损分析 磨损分析(CtrlL)是对被检测的钢丝绳的金属截面积变化(如磨损)的评估程序,是对检测的数据按照一个基准值进行自动评估的功能项。点击在操作栏中磨损分析项(或直接使用快捷键)进入操作程序(如图13)。 图13 磨损分析界面图 磨损分析项界面的介绍 z 当进入程序时,将弹出一个设置磨损报警门限的窗口(如图14),在空格中输入一个正数,该值可根据各个行业标准所规格的限值,也可以根据需要自行设定一个界限值,程序将依据该值对金属截面积缩小(如磨损)的结果进行标示。当结果超过该值时,界面右边磨损百分比将变成红色。呈显红色的波形段的数据结果将记录在磨损报告中。 z 在程序窗口中,正中间是数据波形显示图,一屏共显示16行,每行共显示512个采样点。 z 显示窗口两侧的数字表示不同的意义,左边数字是所对对应波形段的起始数字前端起与总检测;右边数字是所应波形段的与截面基准值对比所产生的增大或缩小的百分比值,即LMA变化的百分比。 z 显示窗口的下方有两个页码显示,一个是此次波形需显示的总页码,一个是当前页的页码显示。 z 在页码显示的中有几个按钮,当总页码不起过一页时,中间有两按钮打印当前页、打印确认;当总页码超过一页以上时,中间会两个按钮上一页、下一页。打印当前页是对于当前页的图形时,即可点击“打印当前页”按钮,对每屏需要打印的当前页,均可点击此按钮;打印确认是用于所有需要打印的页面予以确认打印的按钮。每张A4纸可打印两个页面,可将所有等待打印的页面按顺序遂次打印,若每张纸只需要打印一页屏显时,可先点击“打印当前页”,继而直接点击“打印确认”,立即打印当前页。上一页、下一页主要是用于前后翻页的功能键,。 z 在按钮的下方有一行显示,左边是此次被打开文件的路径和文件名;中间显示的是截面基准值,系统此次就依据该值对被处理分析的数据进行金属截面积变化(如磨损)的评估。 磨损分析具体的操作步骤如下 点击操作栏中“磨损分析”项时,将弹出一个设置磨损报警门限的窗口,根据自已的需要或各行各业不同的标准,在空格中输入一个数值,并予以确定。 输入完参数之后,继而弹出一个原始数据文件夹,选择需要分析评估的文件并打开该文件。 此时界面将屏显出该文件的数据波形,并显示每一位置段的金属截面积变化的量值。对于金属截面积缩小的量值超过预设值时,界面右边的数字将变成红色予以报警,该段波形的点的位置与结束的位置和该段中缩小量最大的数值将磨损报告中记录下。 对于每一屏需要打印的当前页,可点击“打印当前页”,当所有需要打印的页面均点击时,按“打印确认”后,进打印程序。 注意在点击打印时,预先将打印机与计算机连接,并将连接好的打印机设置为默认打印机。 4.4.2.5报告 报告(AltB)项包含着断丝报告、磨损报告两个功能项,该两项均是对数据分析评估的结果显示。 4.4.2.5.1断丝报告 断丝报告(CtrlP)是在人机对话的程序中,对原始数据的分析评估的结果显示,是以Word的格式生成。 具体操作如下 在对某个原始数据的断丝分析(人机对话)程序的所有分析结评估束时,点击报告栏中的“断丝报告”项。 在打开报告时,弹出一个报告格式设置窗口,将对报告格式进行选择设置如图15。该窗口分两大项文件选择、结果选项。文件选择有较早结果、较新结果两个选项,选择较早结果就是打开检测采样时所分析评估的结果;选择较新结果就是打开此次分析评估的结果。结果选项有断丝当量根数、断面百分比两个选项,选择断丝当量根数时,即在断丝报告中显示的形式是断丝的当量根数;选择断面百分比时,即在断丝报告中显示的形式是断面与总断面积的百分比。只需在选择项前点击前面的圆,并予以确定。 完成选择确定后,立即打开所需的报告。 该报告可按Word的操作方式将报告存储到所需的文件中。 注意在断丝分析程序中,只能在所有页面中全部分析评估完之后,才能打开断丝报告项。 断丝报告格式的介绍如图16在报告的顶端是报告的名称与类别和分析评估的时间;下面是检测钢丝绳长度、钢丝绳直径、钢丝绳捻距,检测钢丝绳长度是检测钢丝绳的总长度。下面断丝的数据列表,包含有序号、断丝位置(m)、断丝根数根、捻距内累计根数根。该报告中显示出定位、定量的结果,显示出哪里有断丝、断丝量多少。以百分比显示时,报告将显示序号、断丝位置(m)、断面百分比()。 图16 断丝报告 4.4.2.5.2磨损报告 磨损报告(CtrlT)是在磨损分析的程序中,对原始数据按截面基准值来分析评估的结果显示,是以Word的格式生成。 具体操作如下 在对某个原始数据的磨损分析程序的所有分析结评估束时,点击报告栏中的“磨损报告”项,即可打开报告。 该报告可按Word的操作方式将报告存储到所需的文件中 注意在磨损分析程序中,只能在浏览所有波形页面之后,再打开报告项,此时的报告才是完整的分析评估报告。 磨损报告格式的介绍如图17在报告的顶端是报告的名称与类别和分析评估的时间;下面是检测钢丝绳长度、钢丝绳直径、钢丝绳捻距。下面磨损的数据列表,包含有序号、起始位置(m)、终止位置m、磨损量。该报告中显示出每段磨损超出预设值的起始点和终止点,并列出该段中的最大磨损量;若有多段连续的磨损超限段将以列表的形式显示,显示出哪里有磨损、磨损量是多少。 图17 磨损报告显示 4.4.2.6帮助 帮助(AltH)功能项是系统使用的帮助资料。点击该栏下拉窗口的使用说明即可打开本系统软件的使用手册(CtrlF),在使用之前建议操作先熟悉本系统软件的使用手册和GTS钢丝绳无损探伤仪的使用说明书,掌握仪器的安装、操作规程和数据信号的处理分析等基础知识。 4.5系统操作流程 系统的操作本着按部就班的原则,应在熟悉本系统的基础上为宜。掌握仪器的硬件连接与安装的基本知识,熟悉软件的使用方法后,才能进行检测采集数据工作;在数据信号的缺陷分析评估时,须有经验的操作人员或经过培训并有合格资格的人员进行操作或指导。具体的操作流程如图18所示 检查仪器 安装与连接仪器 打开各部分电源 启动系统软件 采集数据 数据的分析评估 打印结果与诊断报告 图18 操作流程图 5. 参数的设置和标定 正确的使用钢丝绳无损探伤仪,首先需了解检测参数的意义及如何设置参数是关键,GTS无损探伤仪在完成对被检测对象信号采样后,计算机中的缺陷分析软件就根据设置的参数为计算依据,对采样数据进行分析,处理。如果参数设置不合理,就会造成钢丝绳缺陷定量判断误差,影响钢丝绳的缺陷检测精度。 使用GTS钢丝绳无损探伤仪,需设置的参数一共有十一个,其中序号、直径、金属截面积、捻距、采样间隔、波形缩小率、截面灵敏度均可通过查表、计算以及商家提供技术数据中得到。最关键是第一门限、第二门限和截面基准值设置。 5.1序号的设置 该序号栏主要是用于不同参数的命名,以便于记忆和查找。一般建议用户的命名方式以钢丝绳的型号规格和直径来设置,另外还可以在此基础上增加一些特殊符号,但不可整个名字重复。如对一根直径为20mm,规格为 619SFC的钢丝绳的参数,命名为6*19SFC-20可以在后面在任何特殊符号。 5.2直径和金属截面积的设置 若检测某根钢丝绳缺陷,不仅要知道钢丝绳的直径,而且要了解钢丝绳的结构,由于要适应不同行业的需求,钢丝绳的结构变化繁多,即使钢丝绳的直径相同,其金属截面积也不尽相同。例如直径同为25㎜的钢丝绳,6WS36+IWRC钢丝绳的金属截面积为319平方毫米、6Fi25+IWRC的金属截面积为311平方毫米,面积相差率达3之多,而且钢丝绳还有钢丝绳芯和纤维绳芯之分。因此,在设置金属截面积参数时要力求正确。此参数可通过查表或实际计算获得。 5.3捻距的设置 钢丝绳捻距的定义是钢丝绳的股绕绳芯一周的直线距离。在GTS钢丝绳无损探伤仪中作了延伸发展,为在相关长度内钢丝绳各处断丝数的总数,这个相关长度如何设置,各个行业不尽相同,具体要看执行什么标准,例如上海建工检测起重机时,设置的相关长度为6d(其中d为钢丝绳直径)。 5.4采样间隔的设置 GTS钢丝绳无损探伤仪的信号采用等空间采样。该参数的设置是根据传感器上的距离定位器的导轮每转一周,计算机采样100次,即导轮周长的百分之一为设备的采样间隔。那么,可以用下式表示 采样间隔(㎜)=导轮周长(㎜)100 5.5有关断丝参数标定 5.5.1 断丝根数判别方法 检测软件对断丝的判别按下述过程进行。首先,在几百米的检测信号中寻找局部异常信号(通常由断丝产生);在找到断口产生的信号后,对该位置到底断几根丝再通过软件计算得到,从而获得断丝的位置和断丝的根数,对钢丝绳断丝位置的确定精确到一个股间距,沿绳的轴向一个股间距外的不同断丝将判别为不同的断丝位置,即断丝的位置分辨力为一个股间距长。 从信号处理方法来讲,完成上述操作检测软件是采用设置门限(或阈值)的方法实现。当检测的信号中有超过第一门限值为局部缺陷,第一门限值主要是断丝识别的定性参数,即判断断丝的有无,它的值过小可能出现多判;过大又可能出现漏检。第二门限值则用于对某一处超过第一门限的信号进行定量判别的参数,它的大小主要由钢丝绳中单根钢丝直径大小决定,它的值过大,断丝的根数将少判;过小,断丝的根数会多判。 正确地设置第一门限值、第二门限值是对检测信号进行准确无误的判别分析的关键,因此如何进行第一门限值、第二门限值标定,具体的方法有两种离线标定法(最基本的、最规范的)和在线标定法。 5.5.2离线标定方法 取一根与被测钢丝绳的结构和规格一样的,长度不小于2米以上的新绳或旧绳作为实验件,将这根钢丝绳支起并张紧,接着模拟标准断丝,一般分别模拟一根、两根和三根等几处集中断丝,用仪器进行检测试验。具体的要求可参照美国ASTM E1571-1996电磁方法检测钢丝绳标准条例。 如图19所示 图19 标定钢丝绳的安装图 安装检测装置,在增加参数功能中设置已知的钢丝绳参数,如直径、金属截面积、捻距、采样间隔、波形放大率(可暂设为1),并将第一门限值和第二门限值设置为一较小的值。再进入选择参数功能中选定该参数序号。进入采样功能,拉动传感器走过模拟的断丝位置(可来回运动),结束检测,进入分析程序。 屏幕显示检测的信号波形。当第一门限值较大时,对应断丝的信号将不能指示,此时应回到标定功能中将第一门限值改小,然后再进入断丝分析。调出检测的数据文件名,进入断丝人工分析,再如下述操作。 断丝的识别过程中,软件对每一个峰值信号进行比较,当它超过第一门限值时,将用三个红色的点标注;如不是断丝对应的信号,软件的操作说明,接着找到下一个超过第一门限值的峰点,继续操作直到完成断丝信号的标注。 观察屏幕下方的一组数值,VPP后的两个数值分别为峰值。将第一门限值设置在两峰值中小者的85左右。如第一门限值过小时,非断丝信号将被标注,此时观察屏幕上方的数值可发现断丝信号的背景信号间的幅值变化,从而合适地设置第一门限值。由于集中断丝2根、3根或更多根断丝时,其对应的信号幅值比断1根丝的要大。第一门限值的设置主要对单根断丝进行。 第一门限值设定后,在历史数据中进断丝的判别,对红点标注的信号点按回车键确定,
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