Development of Nondestructive Detecting System for Elevator Wire Ropes using Hall-effect Sensors

Hall 센서를 이용한 엘리베이터 와이어 로프의 비파괴 검출시스템의 개발

Wire ropes have been widely used in industrial applications, wherever heavy weight should be carried safely or mechanical energy should be transmitted fast. Especially, wire rope failures in operating elevator may lead to extensive property damage and serious injury to nearby personnel. Hence, it is very important to inspect wire rope periodically. Failure defection of wire rope requires fundamental knowledge of wire rope construction, rope behavior, properties of fault, sensing and signal processing method. In this research, the development of a new fault detecting system incorporating Hall-effect sensors to detect flaws such as abrasion, broken wire, corrosion and deformation for aged wire ropes in elevator, is described. For using a detector as a portable instrument, several performances for implementing sensing part with Hall-effect sensor, analog signal processing unit and programs are described. Experiments and field testing results for the implemented detecting system are also given. As a result, it is verified that the detecting system has good efficiency for inspecting faults of aged wire ropes in service.

와이어 로프는 무거운 중량을 안전하게 운반하거나 기계적인 에너지를 빠르게 전송하는 곳과 같은 산업응용 분야에 광범위하게 사용되어 왔다. 특히, 운전 중 엘리베이터의 와이어 로프가 파손되면 큰 재산 상 손실과 주변 인명의 심각한 상해를 초래할 수 있다. 따라서, 와이어 로프의 정기적인 검사는 매우 중요하다. 와이어 로프의 고장 검출은 로프의 구조, 특성, 결함 특성, 검출방법과 신호처리 방법에 대한 기본적인 이해가 요구된다. 이 연구에서는 엘리베이터에 노화된 와이어 로프에 대한 마모, 단선, 부식과 형붕괴와 같은 결함을 검출하기 위하여, Hall 센서를 결합한 새로운 결함 검출시스템의 개발에 대하여 다룬다. 휴대용 계측기로서 검출기를 사용하기 위하여, Hall 센서를 가진 센싱 부분과 아날로그 신호처리 및 프로그램의 제작에 대한 몇 가지 특성들이 서술되었다. 제작된 검출시스템에 대한 실험과 실장시험 결과 역시 제시되었다. 그 결과, 검출시스템은 사용 중인 노화된 와이어 로프의 결함을 검출하는데 양호한 효율성을 갖는다는 것을 확인하였다.