無損檢測技術在電梯檢驗中的應用

鄭波 黃財青

【摘 要】電梯是人們日常生活中使用最多的垂直交通工具，其運行的平穩性、安全性直接關系著人們的乘坐體驗，而對電梯進行有效檢測可顯著提升電梯運行質量。在實際應用中，由于所使用電梯種類繁多、結構復雜，因此僅靠傳統的檢測技術不能滿足實際需求。基于此，文章首先闡述了電梯無損檢測技術的概念與優點，然后結合自身工作經驗探討了無損檢測技術在電梯檢驗中的應用，以期為無損檢測技術在電梯檢驗中的應用提供參考。

【關鍵詞】無損檢測;電梯檢驗

中圖分類號： TG115.28文獻標識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）23-0041-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.23.017

0 引言

隨著我國綜合國力和經濟實力的不斷増強，城市化進程的逐步推進，高層建筑的數量不斷增多，電梯作為乘運工具的主力軍，成為我們生活中不可或缺的一部分。然而，電梯在頻繁使用過程中由于電梯部件質量誤差、安裝及調試誤差、機械系統、電氣系統、錯誤使用等因素引起電梯設備故障，造成電梯不能正常工作或嚴重影響乘坐舒適感，甚至發生人身傷害的安全事故。為確保電梯運行的穩定性，需要對電梯進行日常的維護檢測，防止電梯在運行過程中出現擠壓、墜落等事故。本文將以垂直電梯為例，從熱感、激光以及漏磁檢測等方法出發，探討無損檢測技術在電梯檢驗中的應用。

1 無損檢測技術概述

1.1 無損檢測技術

無損檢測技術即非破壞性檢測技術，其能夠在不破壞電梯本身狀態的情況下進行檢測電梯運行狀態。一般而言，常用的無損檢測技術包括：磁感檢測、紅外檢測、射線檢測、超聲檢測等。無損檢測技術是指通過被檢測物體的熱、光、聲、磁以及電等特性，在不影響待測物體運行的前提下，對待測物體存在的缺陷進行檢測，并給出待測物體所存在的缺陷位置、性質以及數量信息。相比于傳統的破壞性檢測技術，無損檢測技術具有非破壞性、全面性以及全成性等特點。

1.2 無損檢測技術的優點

與傳統的電梯檢測技術相比，電梯無損檢測技術具有以下優點：1）檢測方式簡單高效且精確度高。電梯無損檢測技術受到檢測人員主觀因素影響較小，能夠不影響電梯的正常運行完成檢測工作，檢測過程不會對電梯部件造成傷害。2）高度智能化。電梯無損檢測技術充分利用了計算機網絡技術與智能檢測設備的優勢，將兩者結合起來，能夠達到人機結合的目的，滿足人機數據交換，進而精確地判斷出電梯內部部件的運行狀況。3）將電梯運行狀況量化，更直接地給出電梯內部構件運行信息。無損檢測技術通過對對電梯運行狀況信息的采集，可以對電梯構件的運行狀況進行定量、定性以及定位分析判斷。4）數據存儲系統更加完備。無損檢測技術系統可以對分析、處理后的數據進行存儲，而管理者可隨時調用這些數據，確保了檢測數據的溯源性。

2 無損檢測技術在電梯檢驗中的應用

2.1 電梯熱感檢測技術

溫度是表征設備結構健康狀態最簡單、最直接、最有效的特征參數，與傳統檢測技術相比，基于熱感技術的狀態監測法具有非接觸、遠距離、效率高和結果顯示直觀等特點，能有效對運行中的電梯設備熱狀態進行實時監測。近年來，熱感技術已經廣泛應用于機電設備、電力系統、汽車行業、民用建筑和無損檢測等領域的狀態監測，通過紅外熱像儀，可以快速地探測出物體表面的溫度場分布，因此能輕松安全地找出設備潛在的故障問題。GB/T 28706-2012《無損檢測 機械和電氣設備紅外熱成像檢測方法》規定了運行過程中的機械設備和電氣設備表面溫度分布的紅外熱成像檢測方法，其目的在于發現被檢機械設備或電氣設備的溫度異常。如圖1、圖2所示，在用電梯檢驗中利用紅外熱成像儀可以快速的檢測電氣元件等部件的發熱狀態。

2.2 電梯激光測振技術

檢測電梯運行時的振動大小，特別是主機等關鍵部件的振動需要傳感器有良好的頻率響應特性及操作方便性。激光測振儀使用先進的動態測量技術，對被測物體進行非接觸式的振動測量，測量精度高，測試方便，是非接觸式測量的理想方法。

使用激光測振儀對被測物體進行非接觸的振動測量，測量精度高，測試方便，系統測試方案如圖3所示。

測試系統主要由非接觸振動測試系統主要由激光測振儀光學頭、激光測振儀控制箱、數據采集系統、分析軟件等組成。激光測振儀把被測物體的振動測試出來，傳輸至數據采集卡，使用軟件計算出被測物體的振動信息。激光測振儀使用先進的非接觸動態干涉技術，用于精確測量物體的振動速度、加速度、位移和頻率。

2.3 電梯導軌激光檢測技術

電梯導軌是轎廂運行的引導部件。導軌的直線度決定了電梯運行的乘運質量。目前，常用的電梯導軌檢測技術主要包括線錘法和激光測試法。其中，線錘法是指利用5米的線錘沿電梯導軌的側面和頂面進行檢測。檢查各工作面5m垂直線測量值的偏差是否符合標準。激光測試方法利用了激光基波束的特性。在激光測試導軌直線度的過程中，首先，在電梯導軌的一部分設置一個配有交叉激光的主體，然后將光學靶安裝在導軌上，使光學目標面向發光孔。當光靶在電梯導軌上移動時，光距測量儀器將所采集到的距離傳輸信號傳輸至計算機系統內，最終經過處理反映出電梯導軌的線性度。激光檢測操作方便，測試結果可靠，通過數顯方式精確測量激光光斑位置，測量對中精度更高。

2.4 曳引鋼絲繩漏磁無損檢測技術

我國對鋼絲繩無損檢測技術的研究開始于60年代初期，直至70年代初，研發出第一代TGS型鋼絲繩探傷設備。80年代，華中科技大學的楊叔子、康宜華教授等開始研究鋼絲繩斷絲檢測技術，制作出MTC-94型鋼絲繩探傷儀和GDJY系列鋼絲繩斷絲定量檢測儀，實現了斷絲的定量檢測。哈爾濱工業大學和撫順煤礦分院于1994年研制成功了GST型鋼絲繩探傷儀，該儀器可同時進行LF型和LMA型損傷檢測。進入到21世紀，隨著計算機的快速發展，以軟件取代傳統儀器的虛擬儀器技術逐步形成，國內外鋼絲繩無損檢測正由早期的檢測鋼絲繩斷絲等缺陷，向檢測鋼絲繩金屬截面積損失、強度評估和鋼絲繩壽命預估方向發展。

目前，電梯鋼絲繩探傷儀主要使用霍爾傳感器來檢測磁信號，并且對所檢測的信號進行放大和濾波，再傳輸到計算機系統，由計算機系統判斷其是否為漏磁信號，探傷設備依據模式識別軟件判別鋼絲繩內、外部疲勞、銹蝕、磨損及斷絲等損傷類型，并可以精確定量、定位探測鋼絲繩內外部損傷。

2.5 電梯智能無損檢測技術

使用便攜式電梯智能檢測儀對電梯安全性能和運行狀況的進行無損檢測。將目前傳統的常規檢測參數：速度、角度、距離、溫度、光照度、噪聲和電壓等功能檢測集成在一個檢測終端上，組成了一個新型的電梯智能檢測儀;并具有數據采集記錄、智能分析運算等功能。智能檢測儀具有攜帶方便、操作簡單、性能穩定可靠、精度高和電池供電時間長等特點，具有高度集成化，智能化和輕型化，可滿足電梯檢驗人員在現場快速有效地進行檢測，可提高檢測工作效率，確保檢測結果的準確性和檢驗工作質量，如圖4、圖5所示。

3 結論

電梯運行的安全可靠性與舒適性事關人民群眾的人身安全和生活質量，通過電梯無損檢測技術對電梯運行狀況進行檢驗是確保電梯安全運行的重要保障。依靠儀器進行定性、定量檢測判斷電梯的綜合性能已經成為未來的發展趨勢，使用無損檢測技術對電梯的運行狀況以及部件缺陷進行檢測有助于對電梯綜合性能的評價。隨著智能檢測設備的在電梯檢驗中的不斷普及，無損檢測技術將為電梯安全運行提供更大助力。

【參考文獻】

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