CN103359567B - 电梯称重系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电梯称重系统，包括轿厢、对重、牵引绳、阻抗检测传感器和控制柜，所述牵引绳设置有多根，所述轿厢通过各牵引绳经曳引机和导向轮与对重连接。各所述牵引绳作为被测电阻串联接入所述阻抗检测传感器，所述阻抗检测传感器检测每一根牵引绳的阻抗变化，并将每一根牵引绳的阻抗变化量叠加后经内部运算转化为所述控制柜可接收的信号，所述控制柜根据这一信号输入自动计算出其对应的轿厢负载，并控制曳引机输出满足要求的力矩。本发明巧妙地将电梯牵引绳作为电梯称重系统的组成部分，可降低成本，节省井道空间，提高测量精度，且系统结构简洁，安装维保容易，称重零点可调，但无需频繁重新调整称重零点。

Description

电梯称重系统

技术领域

本发明涉及电梯控制技术领域，尤其涉及一种电梯称重系统。

背景技术

目前电梯行业称重应用技术中常用双层轿底+涡流传感器的称重方法，其通过涡流传感器检测轿底的形变量得到轿厢的载重。平时为了更好地得到轿底的形变量，轿底必须采用双层结构，两层轿底间垫上称重橡胶。这增大了轿底的设计难度，且所用材料较多，因此轿底的成本较高。同时，因采用双层轿底，增大了轿底厚度，为了满足国标的缓冲距离要求，需要更大的底坑深度，不仅占用了建筑物的使用空间，也增大了建筑施工难度。

为了保证产品在现场的高性能使用，得到准确的称重值，称重橡胶的质量要求很高，且需保证其形变量在涡流传奇器的敏感距离内，其安装精度尤为重要。由于整个轿底称重结构质量要求与安装精度要求都很高，而电梯安装现场环境恶劣，其测量的精度经常难以得到保证。另外，由于整个轿底都属于运动部件，而涡流传感器对距离十分敏感，使用一段时期，经常发生称重零点漂移，工程人员需经常重新调整称重零点、满载点与舒适感，导致维保难度大，费用高等问题。

欧洲电梯市场上也存在采用牵引绳端部安装张力测量仪的称重方法，其需在每根钢丝绳上安装张力测量仪，成本比双层轿底+涡流传感器的称重结构更高；因每个仪器体积较大，在电梯运行过程中，由钢丝绳产生的颤动易导致仪器相互碰撞或松脱，影响测量精度，需人工定期维保，进行调节，增加了维保成本。

发明内容

本发明的目的在于克服现有方法和技术的缺陷，提供一种降低成本，节省井道空间，提高测量精度，且系统结构简洁，安装维保容易，称重零点可调，但无需频繁重新调整称重零点的电梯称重系统。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种电梯称重系统，包括轿厢、对重、牵引绳、阻抗检测传感器和控制柜，所述牵引绳设置有多根，所述轿厢通过各牵引绳经曳引机和导向轮与对重连接，各所述牵引绳作为被测电阻串联接入所述阻抗检测传感器，所述阻抗检测传感器检测每一根牵引绳的阻抗变化，并将每一根牵引绳的阻抗变化量叠加后经内部运算转化为所述控制柜可接收的信号，所述控制柜根据这一信号输入自动计算出其对应的轿厢负载，并控制曳引机输出满足要求的力矩。

进一步的，所述阻抗检测传感器包括惠斯通电桥,所述惠斯通电桥由牵引绳等效电阻RX、可调电阻R0、固定电阻R1、固定电阻R2、可调电阻R3、检流计G、限流电阻R4及直流低压电源E通过导线连接而成，所述牵引绳等效电阻RX即为各所述牵引绳的阻抗变化量叠加值，其构成惠斯通电桥的其中一个电阻臂，所述可调电阻R0、固定电阻R1、固定电阻R2构成惠斯通电桥的另外三个电阻臂。

进一步的，所述牵引绳等效电阻RX与可调电阻R0之间设有输入结点B，所述牵引绳等效电阻RX与固定电阻R2之间设有输入结点D，所述固定电阻R2与固定电阻R1之间设有输入结点A，所述固定电阻R1与可调电阻R0之间设有输出结点C。

进一步的，所述可调电阻R3和检流计G串接在输入结点D与输出结点C之间，所述直流低压电源E和限流电阻R4与输入结点A和输入结点B串接在一起。

进一步的，所述惠斯通电桥将测得的牵引绳等效电阻RX的阻值经内部运算转化为电压信号输出并传输给所述控制柜，所述电压信号的运算公式为：Vo=VAB(R2/(Rx+R2)-R1/(R1+R0))，其中VAB为加载在输入结点A与输入结点B两端的激励电压。

进一步的，所述控制柜中预设有由空载电压、满载电压和超载电压构成的电压线性曲线，当惠斯通电桥输出电压信号传输给控制柜时，控制柜根据这一电压线性曲线自动计算出其输入电压信号所对应的轿厢负载，并控制曳引机输出满足要求的力矩。

进一步的，当控制柜的输入电压信号大于预设的超载电压时，控制柜即会报电梯超载故障，电梯停止运行；当控制柜的输入电压信号小于预设的空载电压时，控制柜即会报称重异常，需重新进行空载点标定。

进一步的，所述牵引绳采用钢丝绳表面包覆热塑涂层的结构，热塑涂层为绝缘体。

本发明的有益效果是：

首先，本发明巧妙地将电梯牵引绳作为电梯称重系统的组成部分，取消了传统的轿底涡流传感器与轿底双层结构，轿底关键部件的安装精度、设计难度、调试难度都明显降低，有利于材料的成本降低以及安装难度的降低，同时称重零点不易漂移，可以做到牵引绳张紧度的调整，而且结构简洁便于安装。

其次，轿底厚度变小，可减小底坑深度，节省建筑空间。

再者，由于轿厢负载后，每一根钢丝绳均发生阻抗变化，将每一根的变化量叠加后再由传感器检出，可提高其对重量检测的敏感度和准确度。

附图说明

图1为本发明电梯称重系统的结构原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1所示，一种电梯称重系统，包括轿厢1、对重2、牵引绳3、阻抗检测传感器4和控制柜5。牵引绳3设置有多根（图中仅示意了其中一根），轿厢1通过各牵引绳3经曳引机6和导向轮7与对重2连接。牵引绳3采用钢丝绳表面包覆热塑涂层的结构，热塑涂层为绝缘体，钢丝绳为导体，因而可以作为导电媒介。

各牵引绳3作为被测电阻串联接入阻抗检测传感器4，阻抗检测传感器4检测每一根牵引绳3的阻抗变化，并将每一根牵引绳3的阻抗变化量叠加后经内部运算转化为控制柜5可接收的信号，例如电压信号，控制柜5根据这一信号输入自动计算出其对应的轿厢负载，并控制曳引机输出满足要求的力矩。

阻抗检测传感器4包括惠斯通电桥,惠斯通电桥由牵引绳等效电阻RX、可调电阻R0、固定电阻R1、固定电阻R2、可调电阻R3、检流计G、限流电阻R4及直流低压电源E通过导线连接而成。牵引绳等效电阻RX即为各牵引绳3的阻抗变化量叠加值，其构成惠斯通电桥的其中一个电阻臂，可调电阻R0、固定电阻R1、固定电阻R2构成惠斯通电桥的另外三个电阻臂。牵引绳等效电阻RX与可调电阻R0之间设有输入结点B，牵引绳等效电阻RX与固定电阻R2之间设有输入结点D，固定电阻R2与固定电阻R1之间设有输入结点A，固定电阻R1与可调电阻R0之间设有输出结点C。可调电阻R3和检流计G串接在输入结点D与输出结点C之间，直流低压电源E和限流电阻R4与输入结点A和输入结点B串接在一起。

惠斯通电桥将测得的牵引绳等效电阻RX的阻值（即各牵引绳的阻抗变化量叠加值）经内部运算转化为电压信号输出并传输给控制柜5，所述电压信号的运算公式为：Vo=VAB(R2/(Rx+R2)-R1/(R1+R0))，其中VAB为加载在输入结点A与输入结点B两端的激励电压。通过适当的调整R0、R4，可以调整输出电压Vo，使其在控制柜的可接收范围内变化。

在电梯初始调试时，在0%负载时，电梯控制柜会接收到输出电压Vo1，此时可标定为空载电压；在100%负载时，电梯控制柜会接收到输出电压Vo2，可标定为满载电压；在110%负载时，电梯控制柜会接收到输出电压Vo3，可标定为超载电压。

电压Vo1、Vo2和Vo3之间存在线性关系，其递增曲线存储于控制柜中，形成预设的电压线性曲线。在电梯实际应用时，当控制柜接收到的电压信号为VoX时，控制柜可根据设置好的电压线性曲线，自动计算VoX对应的轿厢负载，并控制曳引机输出满足要求的力矩。当VoX大于Vo3时，控制柜即会报电梯超载故障，电梯停止运行。当VoX小于Vo1时，控制柜即会报称重异常，需重新进行空载点标定。通过以上方法，即可实现电梯称重信号的准确测量，并进行对应的电梯控制操作。

该电梯称重系统除了能够检测出轿厢载重，另由于每条钢丝绳相互独立，其张力的不同必然导致所测得阻抗不同，通过对阻抗的观察，可以微调每根钢丝绳的张力，使其保持一致，保证钢丝绳的张力均匀性。

以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，不能以此限定本发明实施的范围，即但凡依本发明申请专利范围及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (6)

1.一种电梯称重系统，包括轿厢、对重、牵引绳、阻抗检测传感器和控制柜，所述牵引绳设置有多根，所述轿厢通过各牵引绳经曳引机和导向轮与对重连接，其特征在于：各所述牵引绳作为被测电阻串联接入所述阻抗检测传感器，所述阻抗检测传感器检测每一根牵引绳的阻抗变化，并将每一根牵引绳的阻抗变化量叠加后经内部运算转化为所述控制柜可接收的信号，所述控制柜根据这一信号输入自动计算出其对应的轿厢负载，并控制曳引机输出满足要求的力矩；

所述阻抗检测传感器包括惠斯通电桥，所述惠斯通电桥由牵引绳等效电阻RX、可调电阻R0、固定电阻R1、固定电阻R2、可调电阻R3、检流计G、限流电阻R4及直流低压电源E通过导线连接而成，所述牵引绳等效电阻RX即为各所述牵引绳的阻抗变化量叠加值，其构成惠斯通电桥的其中一个电阻臂，所述可调电阻R0、固定电阻R1、固定电阻R2构成惠斯通电桥的另外三个电阻臂；

所述牵引绳等效电阻RX与可调电阻R0之间设有输入结点B，所述牵引绳等效电阻RX与固定电阻R2之间设有输入结点D，所述固定电阻R2与固定电阻R1之间设有输入结点A，所述固定电阻R1与可调电阻R0之间设有输出结点C。

2.根据权利要求1所述的一种电梯称重系统，其特征在于：所述可调电阻R3和检流计G串接在输入结点D与输出结点C之间，所述直流低压电源E和限流电阻R4与输入结点A和输入结点B串接在一起。

3.根据权利要求2所述的一种电梯称重系统，其特征在于：所述惠斯通电桥将测得的牵引绳等效电阻RX的阻值经内部运算转化为电压信号输出并传输给所述控制柜，所述电压信号的运算公式为：Vo＝VAB(R2/(Rx+R2)-R1/(R1+R0))，其中VAB为加载在输入结点A与输入结点B两端的激励电压。

4.根据权利要求3所述的一种电梯称重系统，其特征在于：所述控制柜中预设有由空载电压、满载电压和超载电压构成的电压线性曲线，当惠斯通电桥输出电压信号传输给控制柜时，控制柜根据这一电压线性曲线自动计算出其输入电压信号所对应的轿厢负载，并控制曳引机输出满足要求的力矩。

5.根据权利要求4所述的一种电梯称重系统，其特征在于：当控制柜的输入电压信号大于预设的超载电压时，控制柜即会报电梯超载故障，电梯停止运行；当控制柜的输入电压信号小于预设的空载电压时，控制柜即会报称重异常，需重新进行空载点标定。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的一种电梯称重系统，其特征在于：所述牵引绳采用钢丝绳表面包覆热塑涂层的结构，热塑涂层为绝缘体。