基于磁場模型的礦用鋼絲繩檢測信號特性試驗研究

田 劼 ，白 強 ，王興軍 ，孫鋼鋼 ，師彰文 ，李鵬博

（1.中國礦業(yè)大學(北京)機械與電氣工程學院, 北京 100083；2.中國礦業(yè)大學(北京)煤礦智能化與機器人創(chuàng)新應用應急管理部重點實驗室, 北京 100083）

0 引 言

鋼絲繩作為重要的提升、牽引裝置，在煤礦領(lǐng)域有廣泛的應用[1-2]，是生產(chǎn)的咽喉要道。由于鋼絲繩長期被使用在復雜惡劣的環(huán)境中，會出現(xiàn)疲勞、斷絲、磨損等損傷，進而導致其壽命大幅降低[3]，對生產(chǎn)安全有很大的威脅，因此對礦用鋼絲繩損傷檢測有非常重要的意義[4-5]。在眾多的缺陷檢測方法中，漏磁無損探傷是一種可靠的檢測方式[6-7]，其信號規(guī)律在鋼絲繩無損檢測領(lǐng)域有重要的意義。但是目前存在鋼絲繩缺陷與信號表征規(guī)律不明顯、不詳細，對缺陷長度、寬度、深度定義不明確的問題，因此，解決基于磁檢測的鋼絲繩缺陷與信號間表征規(guī)律問題十分有必要性。

目前對磁檢測信號與缺陷表征關(guān)系的研究，國內(nèi)外許多學者在缺陷定量識別與三維反演方面做了大量工作。張恩超[8]對鋼絲繩缺陷寬度與深度信號進行仿真分析，通過得到的信號規(guī)律進行主磁通軸向漏磁補償，達到準確計算內(nèi)外部缺陷的截面損失率的目的；張義清等[9]提出基于遷移學習的斷絲定量檢測方法，將鋼絲繩缺陷原始漏磁信號轉(zhuǎn)換成時頻圖，研究信號時頻相關(guān)性關(guān)系進行特征分析；黃松嶺等[10]對電磁檢測的軸向、徑向與切向信號做了分析說明，研究電磁檢測的三軸信號與缺陷相關(guān)性；……