钢丝绳因具有运行平稳可靠、弯曲性能和弹性较好等优点常常被视为理想受拉构件而广泛应用在电梯起重、交通和矿山等多个领域。作为承受拉力的设备关键部件,钢丝绳不仅承受正常工作载荷的作用,还会受到不确定载荷的影响。钢丝绳的实际受力状态是评判其使用安全性的一个参考因素。钢丝绳的安全使用与生产正常进行甚至人员生命安全息息相关。因此,钢丝绳张力检测方法研究具有重要的现实意义。本文着重研究了基于磁特性参数的钢丝绳张力检测方法,已完成的研究工作如下:(1)钢丝绳是铁磁体,本文从钢丝绳的材料特性入手,阐述了磁性的来源,分析了外部励磁场对铁磁体磁畴结构的影响主要是通过磁畴转动和畴壁位移两种磁畴运动方式达成的,总结了磁化过程各个阶段的特点。(2)研究了铁磁体的磁致伸缩效应和磁弹效应,并从微观结构和能量变化两个角度深入分析了张力对铁磁体磁畴结构运动的影响,更进一步研究了张力与磁感应强度、磁导率的关系,推导了磁感应强度的计算方法和磁导率的计算方法,最终建立了基于磁感应强度的钢丝绳张力检测数学模型和基于磁导率的钢丝绳张力检测数学模型。(3)分析比较各类闭合磁路和非闭合磁路的钢丝绳张力检测装置的特点,研制了开放式结构传感器和套筒式结构传感器,通过实验对比二者的励磁均匀度,由实验结果得出:两种结构传感器都可达到在一定区域内均匀励磁的效果;相较于开放式结构传感器,套筒式结构传感器励磁产生的磁化强度较高且均匀长度更大。总结了励磁磁路的设计准则,分析线圈产生的磁场以确定线圈的长度与直径等尺寸,设计了磁路结构,分析磁回路以确定线圈匝数、直径以及传感器工作点等参数,在此基础上设计制作了套筒式钢丝绳张力检测传感器。(4)设计并搭建了基于磁特性参数的钢丝绳张力检测实验系统,通过实验验证了上述理论分析的合理性。影响传感器输出信号的因素有很多,本文针对励磁频率、励磁电压值和类型、试件尺寸、提离值、张力六个影响参数拟定实验方案并进行实验。分析他们各自对传感器输出信号的影响效果,以及多项参数共同作用对传感器输出信号的影响效果,可为以后选择合理的实验参数提供参考。