CN103130059A - 一种电梯平衡系数测量仪及其检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电梯平衡系数测量仪，包括控制器模块、人机操作模块、传感器模块、输出模块和电源模块，所述人机操作模块、所述传感器模块、所述输出模块和所述电源模块分别与所述控制器模块电连接；所述控制器模块为ARM嵌入式中央处理器，所述传感器模块为平板式测力称重传感器。以及一种电梯平衡系数测量仪的检测方法。采用本技术方案的有益效果是：操作简单方便，测试效率高，测量结果重复性好，精确度高，有效消除人为不确定因素和测量过程误差，省时省力、高效节能环保。
Description
技术领域
本发明涉及一种电梯平衡系数测量仪及其检测方法，具体涉及一种无负载情况下的电梯平衡系数测量仪及其检测方法。
背景技术
目前，电梯平衡系数的常用检测方法有手动盘车法、电流检测法和钢丝绳法。手动盘车法是在轿厢内放入45％的额定载荷的标准砝码，检修下行当轿厢与对重处于同一高度时，切断总电源，两人配合、松闸手动盘车，凭经验用手感觉判断“轿厢与对重两侧的重量差”来测定电梯的平衡系数，这种方法简单易行，但测量准确度取决于测量人员的经验和直观感觉。
电流检测法时轿厢内分批放入0％、25％、50％、75％、100％的额定载荷的标准砝码，进行沿全程直驶运行试验，在机房内分别记录轿厢上、下行至与对重同一水平面时的电流、电压或速度值。对于交流电机，通过电流测量并结合速度监测，做电流—载荷曲线或速度—载荷曲线，以上、下运行曲线的交点确定平衡系数。对于直流电机，通过电流测量并结合电压监测，做电流—载荷曲线或电压—载荷曲线来确定平衡系数。这种测量方法精确度虽有提高，但是检验效率低、搬运工作量大，特别遭遇到道路不畅、额定载重量Q较大的电梯时，则费工、费时、操作难度和劳动量倍增，并且其测量结果依赖于作曲线图的精准度，有着不可避免的人为不确定因素和累积误差。
钢丝绳法采用的是无砝码载荷测试方法,包括传感器检测信号的采集和对其进行处理。分别在轿厢端和对重端,用钢丝绳测量装置两端的绳钩勾住竖直的钢丝绳,顺时针旋转螺旋推进器将传感器顶进,此时传感器有一个检测信号输出,通过数据采集器进行信号处理,上位机及软件对传输来的数据进行处理,推导出轿厢和对重的重量,通过电梯平衡系数的力学基本公式计算出电梯平衡系数,由打印机打印出测试报告。该方法虽然减轻了测试人员的劳动强度，但是检测繁琐复杂、工作效率低、重复追溯性差，且计算基于平衡系数粗略公式，忽略了日益增高的楼层和钢丝绳重量等影响因素，所以其测量准确度也不高，不能真正意义上的实现检验效率和检验精准度的提高。
为此需要一种电梯平衡系数测量仪及其检测方法，操作简单方便，测试效率高，测量结果重复性好，精确度高，有效消除人为不确定因素和测量过程误差，省时省力、高效节能环保。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种操作简单方便，测试效率高，测量结果重复性好，精确度高，有效消除人为不确定因素和测量过程误差，省时省力、高效节能环保的电梯平衡系数测量仪及其检测方法。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种电梯平衡系数测量仪，包括控制器模块、人机操作模块、传感器模块、输出模块和电源模块，所述人机操作模块、所述传感器模块、所述输出模块和所述电源模块分别与所述控制器模块电连接；所述控制器模块为ARM嵌入式中央处理器，所述传感器模块为平板式测力称重传感器。
优选的，所述人机操作模块包括用于显示系统参数的数码显示管和用于设定系统参数的按键。
优选的，所述输出模块包括晶体管输出模块和继电器输出模块。
优选的，还包括显示器，所述显示器为七段码显示器、BCD码显示器、格雷码显示器或液晶显示器。
一种电梯平衡系数测量仪的检测方法，具有下列步骤：
（1）打开电梯下端站厅门，将电梯平衡系数测量仪放入底坑合适位置，接通电源进行参数设置，进行简单调整；
（2）将平板式测力称重传感器分别安放在电梯轿厢和对重的顶端，然后分别连接电梯平衡系数测量仪的输入孔插槽，操作人员撤离井道、进入机房；
（3）再分别短接电梯的上、下限位和极限或缓冲器开关，进行轿厢和对重分别压实缓冲器一次，当出现曳引轮打滑，即分别采集获得了轿厢和对重侧的重量数据；
（4）然后则通过电梯平衡系数测量仪内部程序计算，即刻显示或打印出电梯平衡系数；
（5）移动电梯到合适位置后，操作人员进入底坑拔除电源线，取出电梯平衡系数测量仪和平板式测力称重传感器后，整个平衡系数检测结束。
采用本技术方案的有益效果是：操作简单方便，测试效率高，测量结果重复性好，精确度高，有效消除人为不确定因素和测量过程误差，省时省力、高效节能环保。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的检测方法的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1所示，本发明的电梯平衡系数测量仪，包括控制器模块、人机操作模块、传感器模块、输出模块和电源模块，人机操作模块、传感器模块、输出模块和电源模块分别与控制器模块电连接。控制器模块为ARM嵌入式中央处理器，传感器模块为平板式测力称重传感器，人机操作模块包括用于显示系统参数的数码显示管和用于设定系统参数的按键，输出模块包括晶体管输出模块和继电器输出模块，还包括显示器，实时显示检测的数据，起到实时监控作用。
ARM嵌入式中央处理器为控制核心，该芯片自带A/D变换器，CAN通讯接口。其主要功能是对测力传感器的输出信号进行采样、存储、分析和传输。控制器首先对传感器传来的数据进行采样，并进行分析比较和处理，然后通过内部程序的数学模型推导出轿厢和对重的重量，并根据平衡系数的基本力学公式最终得出平衡系数的值，同时自动判别是否合格。控制器也可以接受通过人机对话操作模块输入的各种参数，进行存储，分析和传输。通过CAN通讯可以实现不同测量仪之间的通讯。
平板式测力称重传感器，它能输出一个精确的压力信号给控制器，它解决了目前测力（称重）传感器多为点受力的局限性，无法进行准确称量等问题，具有稳定性好，安装方便，结构简单，易于维护，能快速准确的对电梯进行称量等优点。
人机操作模块可进行功能选择、数据设置、系统参数、时间参数、微机系统等各种参数的调试和设置。通过人机接口操作可以完成系统运行状态实时监控、系统参数设置等功能，还可输入测试的相关信息（测试时间、地点、电梯型号及编号等），并进行相关参数的选择。可以随时调出菜单，数据，故障（包括发生先后次序、故障代号等信息）查看。
本测量仪设计科学、结构轻巧、操作简便、测试效率高、精度好，可替代目前在轿厢内放入标准砝码，传统的平衡系数“电流检测法”。本测量仪利用传感器技术采集数据，通过人机对话操作、微机智能处理等可实时显示或打印出被测电梯的平衡系数。本测量仪真正实现了电梯平衡系数的无负载检测，使得轿厢装潢改造或重大维修后的监督检验更方便快捷，也使得“每五年对平衡系数复测一次”的国标规定以及超高速电梯所需高精准度平衡系数的检验能付诸实施，从而填补了国内外电梯平衡系数检测技术的空白。无负载平衡系数检测技术，省力、高效、节能、环保，完全能满足现行标准和规范的要求，是值得推广应用的平衡系数检测新技术、新方法。
本发明的电梯平衡系数测量仪的检测方法，具有下列步骤：
（1）打开电梯下端站厅门，将电梯平衡系数测量仪放入底坑合适位置，接通电源进行参数设置，进行简单调整；（2）将平板式测力称重传感器分别安放在电梯轿厢和对重的顶端，然后分别连接电梯平衡系数测量仪的输入孔插槽，操作人员撤离井道、进入机房；（3）再分别短接电梯的上、下限位和极限或缓冲器开关，进行轿厢和对重分别压实缓冲器一次，当出现曳引轮打滑，即分别采集获得了轿厢和对重侧的重量数据；（4）然后则通过电梯平衡系数测量仪内部程序计算，即刻显示或打印出电梯平衡系数；（5）移动电梯到合适位置后，操作人员进入底坑拔除电源线，取出电梯平衡系数测量仪和平板式测力称重传感器后，整个平衡系数检测结束。
如图2所示，检测方法的示意图，
平衡系数精确计算公式：
式中： H为提升高度，qd为随行电缆单位重量。
若在不计载荷的情况下，则有：
式中：L为轿厢上端曳引钢丝绳总长度；
qy为曳引钢丝绳单位长度重量；
qb为补偿链单位重量。
计算与校核：
假设：打滑时曳引钢丝绳的摩擦推力为Ff
对重侧总重量为Di
轿厢侧总重量为Ji
当轿厢位于最高层站时：〔L=0〕
当轿厢位于最低层站时：〔L=H〕
若令
则有： 
式中Q、H、qd均为已知值
这种方法既简单又安全，且检测效率高，一般在15分钟内即可完成一次检测，检测精度可通过“标定”、消除系统误差，使测量误差通过对设备仪器的调整、控制，降至最低。
实施例2
其余与实施例1相同，不同之处在于显示器为液晶显示器、七段码显示器、BCD码显示器或格雷码显示器，兼容多种显示格式，驱动不同规格的显示器。
采用本技术方案的有益效果是：操作简单方便，测试效率高，测量结果重复性好，精确度高，有效消除人为不确定因素和测量过程误差，省时省力、高效节能环保。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (5)
1.一种电梯平衡系数测量仪，其特征在于，包括控制器模块、人机操作模块、传感器模块、输出模块和电源模块，所述人机操作模块、所述传感器模块、所述输出模块和所述电源模块分别与所述控制器模块电连接；所述控制器模块为ARM嵌入式中央处理器，所述传感器模块为平板式测力称重传感器。
2.根据权利要求1所述的一种电梯平衡系数测量仪，其特征在于，所述人机操作模块包括用于显示系统参数的数码显示管和用于设定系统参数的按键。
3.根据权利要求1或2所述的一种电梯平衡系数测量仪，其特征在于，所述输出模块包括晶体管输出模块和继电器输出模块。
4.根据权利要求1所述的一种电梯平衡系数测量仪，其特征在于，还包括显示器，所述显示器为七段码显示器、BCD码显示器、格雷码显示器或液晶显示器。
5.根据权利要求1所述的一种电梯平衡系数测量仪的检测方法，其特征在于，具有下列步骤：
（1）打开电梯下端站厅门，将电梯平衡系数测量仪放入底坑合适位置，接通电源进行参数设置，进行简单调整；
（2）将平板式测力称重传感器分别安放在电梯轿厢和对重的顶端，然后分别连接电梯平衡系数测量仪的输入孔插槽，操作人员撤离井道、进入机房；
（3）再分别短接电梯的上、下限位和极限或缓冲器开关，进行轿厢和对重分别压实缓冲器一次，当出现曳引轮打滑，即分别采集获得了轿厢和对重侧的重量数据；
（4）然后则通过电梯平衡系数测量仪内部程序计算，即刻显示或打印出电梯平衡系数；
（5）移动电梯到合适位置后，操作人员进入底坑拔除电源线，取出电梯平衡系数测量仪和平板式测力称重传感器后，整个平衡系数检测结束。
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