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特种设备检验检测技术与质量管理研究
Research on Inspection and Testing Technology and Quality Management of Special Equipment

评估钢丝绳的全球通用标准是ISO4309:2010，通过检查评估的推荐失效模式包括：
可见断线/局部故障的数量；钢丝绳直径减小/金属面积损失；钢绞线断裂；腐蚀（外
部、内部腐蚀和磨损）；变形；机械损坏；热损伤（包括电弧）。

2. 无损检测
一般来说，无损检测对高效使用有一定的要求。它们通常包括：轻便且易
于操作的设备、无重大过程中断的检查、允许连接到环形绳索上、不损坏绳索。
随着技术进步，已经开发了许多不同的无损检测技术，最常见的是电磁法。根据

ISO 4309:2010 所述，无损检测可作为目视检查的辅助手段，以确定可能受损的
钢丝绳部分的位置，当这种检查计划在钢丝绳的整个寿命期间使用时，应在尽可
能接近新钢丝绳安装时产生参考数据集。

（1）电磁法
所有电磁方法的工作原理都是磁化钢丝绳，并通过一个或多个拾波传感器记
录周围的磁场。信号与特定类型的噪声相关，主要是采集系统的电子元件的干扰、
外部电磁源引起的辐射噪声、钢丝绳中引起检测信号波动的机械振动，以及由于
绳索的各向异性。电磁法多年来发展了两个主要方向。在早期的工作中，变频交

流电被施加到感应器，感应器在钢丝绳内产生涡流，然后由感应线圈测量，通过
监测总涡流通量的变化来检测绳索中接触模式的变化。该方法对传感器和钢丝绳
之间的距离敏感，即钢丝绳的振动在信号中引起（相当大的）噪声。当交流电感

应出涡流时，就会出现趋肤效应，导致电流主要沿着靠近绳索外表面的层流动，
其中该层的厚度基于电流频率、材料电阻率和磁导率。对于良好的电导体（如钢
丝绳），即使在低频下也存在相当大的趋肤效应，例如，对于施加 50Hz 电流的
等效钢棒，使用指数近似法可将导电层近似为约 4mm，从而主要检测表面缺陷。
因为磁场会向各个方向延伸，边缘效应使得这种方法不适用于绳子的末端。

后期，直流磁力检测逐渐成为趋势，此种方法中，钢丝绳被强稳定源磁化到
饱和，例如永久磁铁，或者通过直流感应的强恒定场。搜索线圈或者径向定位以
拾取与局部断丝相关的杂散磁通，或者轴向定位以记录场强，从而给出金属面积

损失的定量读数。除了检测磁通量之外，还可向绳索施加电流以测量电阻值，将
该电阻值与预存值进行比较以评估绳索状况。目前存在几种不同的传感头技术，
主要分为以下几类。
第一，环形线圈。采用线圈环绕钢丝绳，每个线圈扫描绳索圆周的某个角度、

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