CN103562070A - 测试电梯的正常工作状态的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于测试电梯正常工作状态的方法，包括如下步骤：在Z方向上可移动的电梯轿厢（3）上设置加速度测量装置（5），其中能够采用所述加速度测量装置（5）测量电梯轿厢（3）在Z方向上随时间变化的加速度；提供光学距离测量装置（7），用于测量电梯轿厢（3）或者平衡物（4）相对于固定点随时间变化的距离；同时记录采用加速度测量装置（5）测量到的第一值和采用距离测量装置（7）测量到的第二值；利用所述第一值和所述第二值生成表示电梯轿厢（3）的移动的行程曲线（Ak,Bk）。

Description

测试电梯的正常工作状态的方法和装置
技术领域
本发明涉及测试电梯的正常工作的方法和装置。
背景技术
DE102009026992A1公开了一种用于测试电梯的正常工作状态的方法。为了测试曳引轮的操纵性能，当制动装置被触发时让电梯轿厢向上移动。同时，利用光学距离传感器从固定的测量点测量随时间变化的电梯轿厢的距离。依据利用光学距离传感器所测量到的值，然后确定曳引轮的操作性能。
DE102006042909A1还公开了一种确定曳引轮的操作性能的方法。为了确定操作性能，要查明在电梯轿厢向上的移动过程中的减速期间发生的制动加速度。为此，用于记录制动加速度的传感器连接到电梯轿厢和曳引轮。由此得到的测量值和制动加速度的复制被直接用来确定操作性能。从制动加速度的测量值不能得到电梯轿厢的精确的行程曲线。
GR8904375U1公开了一种记录电梯中的物理参数的装置。其中的距离传感器被设置在曳引轮上并连接到评估单元。距离传感器具有带孔的圆盘和至少一个扫描该带孔圆盘的光栅。而且，还设置了力值测量信号传送器，利用该传送器能够确定线缆绞车所传送的力和电梯轿厢的动作次序。尤其是，借助该力值测量信号传送器可以确定曳引轮的操作性能。所提出的装置是电梯不可缺少的组成部分，其制造成本高昂。独立的测试公司测试电梯的正常工作状态是不合适的。
发明内容
本发明的目的是消除现有技术中的缺陷。尤其是，将指明一种以尽可能最低的成本来测试电梯的正常工作状态的方法。根据本发明的进一步的目的，将指出实施该方法的尽可能简单和设计成本低的装置。
该目标是通过权利要求1，12和18的特征来实现的。本发明的有利的实施例都源自于权利要求2至11以及权利要求13至17的特征。
根据本发明，提出了测试电梯的正常工作状态的方法，具有如下步骤：
在电梯轿厢上设置Z方向上的可移动加速度测量装置，采用所述的加速度测量装置能够测量电梯轿厢在Z方向上的随时间变化的加速度；
提供光学距离测量装置，用来测量电梯轿厢或者平衡物相对于固定点的随时间变化的距离；
同时记录采用加速度测量装置测量到的第一值和采用第一距离测量装置测量到的第二值，和
利用第一和第二值生成表示电梯轿厢的移动的行程曲线。
在本发明的意图中，术语“Z方向”一般性地理解为电梯轿厢的移动方向。X和Y方向生成与Z方向垂直的平面。
“固定点”被理解为电梯的电梯井内侧的点。为了方便，该点为电梯井的井底。例如，光学距离测量装置的发送/接收单元可被放置在井底上。利用距离测量装置，能够快速且准确地测量电梯轿厢或者平衡物相对于固定点的随时间变化的距离。
本发明提出的将利用光学距离测量装置测量电梯轿厢或者平衡物随时间变化的距离与测量电梯轿厢的加速度进行组合，能够以简单、快速且低成本的方式产生精确的行程曲线。依据这些，能够确定测试电梯的正常工作状态所必需的所有的必要的关键量。最好是借助计算机采用预定的算法来产生行程曲线和/或确定适当的参数。
根据本发明的优越实施例，所用的距离测量装置为激光型的。采用这种类型的激光距离测量装置，能够以高时间分辨率来测量电梯轿厢或者平衡物相对于固定点的距离，例如，依据相位差来测量运行时间。适当的激光距离测量装置在开头提到的DE102009026992A1中有详细说明，DE102009026992A1中与激光距离测量装置的说明相关的公开内容在此并入本文。
采用加速度测量装置，能够很好地测量X、Y和Z方向上随时间变化的加速度。在此，加速度测量装置也可连接到电梯轿厢的电梯轿厢门。这样也能够精确地记录依赖于电梯轿厢在Z方向上的行程的电梯轿厢门的移动。
根据另一优越实施例，采用加速度测量装置将测量到的第一值存储为数据记录。存储的数据记录通过设置在加速度测量装置上的接口被方便地传送到评估单元。这意味着所建议的加速度测量装置最好是能够包含加速度传感器、处理器、实时时钟、存储器、接口和电池的自成一体的单元。在完成电梯轿厢的预定的次序移动后，记录的数据记录能够被传送到评估单元，例如计算机，并利用适当的程序在其中进一步被处理。
为了实施根据本发明的方法，可利用能够买到的传统的加速度测量装置。美国MS39576、Waveland、LLC、Gulf Coast Data Concepts公司的产品“USB加速度计量模型X6-2”就是一个示例。
由于本发明提出将距离测量与加速度测量进行组合，根据特别有优势的实施例，利用第二值可对第一值进行校正。为了校正第一值，尤其是对与Z方向上的加速度相关的第一值进行校正，根据优越实施例，从第二值计算出至少一个积分常数。这样避免了由不精确的或者在第一值的测量过程中发生改变的积分常数所导致的误差。因此，利用提出的方法能够明确特别准确的行程曲线，该行程曲线还可以包含关于速度和/或加速度变化的信息。
在校正之前，使第一值和第二值同步是有利的。当这些值实时地被记录时，尤其是能够轻易地进行同步。
有利的是产生行程/时间和或速度/时间和/或行程/加速度图表作为行程曲线。这样还能够输出电梯轿厢或者电梯轿厢门在X方向和/或Y方向上的随行程或者时间变化的移动。尤其有利的是在行程/加速度图表中指明电梯轿厢或电梯轿厢门在X/Y方向上的随行程变化的加速度。这样能够实现快速且轻易地检测出电梯轿厢或者电梯轿厢门在X/Y方向上的加速度。
将校正的第一值和第二值进行比较，还可以确定吊挂轮上的吊索的绳索滑程。这样允许了以简单且低成本的方式确定操作性能和/或要被检查的曳引轮的磨损状态。
采用所建议的方法，因而能够以简单、快速且低成本的方式检测和定位电梯运行次序中的任何故障。还能够确定出预定的移动次序中在哪个位置并以多大的速度和/或加速度发生了任何的损坏或者偏差。这样允许了在电梯运行期间进行快速、简单、低成本的移动次序或者故障诊断。
进一步依据本发明，提出了测试电梯的正常工作状态的装置，包括：
加速度测量装置，利用该加速度测量装置可以测量随时间变化的电梯轿厢的加速度并保存随其测量的第一值；
光学距离测量装置，利用该光学距离测量装置可以测量随时间变化的电梯轿厢或者平衡物相对于固定点的距离，并能够存储随其测量到的第二值；和
评估单元，其中具有根据本发明的方法来评估加速度测量装置和距离测量装置传送的第一和第二值的程序。
所提出的装置能够以简单、低成本的方式来制造。适当的距离测量装置和加速度测量装置能够以传统的方式购买得到。例如，评估单元可以为价格相对低的笔记本电脑。
根据本发明的优越实施例，光学距离测量装置为激光距离测量装置。在这种类型的激光距离测量装置中，例如，以预定的频率调制发送的光束。被发送的光束可以由连接到电梯轿厢的反射器反射到接收器上。依据被发送的光束和接收到的光束之间的相移可以确定光的传播时间，根据这些，进而可以确定最好作为固定点的距离测量装置和电梯轿厢之间的距离。
根据另一且特别有优势的实施例，加速度测量装置具有连接装置，优选为磁体。这样实现了以简单的方式将加速度测量装置连接到电梯轿厢、电梯轿厢门或者还连接到平衡物。
根据本发明的另一实施例，加速度测量装置包括作为电源的电池。有利的是，加速度测量装置的电源是独立的。其可以被设计为手提的移动模块，利用磁体能够快速且轻易地将其连接到例如电梯轿厢。
加速度测量装置还可以具有USB、IR或者蓝牙接口。这样能够实现将加速测测量装置测量到的值或者数据记录快速且轻易地传送到评估单元。
采用加速度测量装置，可以方便地测量到X、Y或者Z方向上的加速度。这样尤其是实现了电梯轿厢内或者电梯轿厢门内在X/Y平面上的随行程和/或时间变化的加速度的检测。
根据本发明，提出了具有如本发明的装置的电梯，其中加速度测量装置连接到电梯轿厢，特别是连接到电梯轿厢门。当加速度测量装置连接到电梯轿厢门时，能够精确地记录下电梯轿厢门的Z方向上的随电梯轿厢的位置变化的移动。因此，根据本发明的装置还可被用来电梯运行期间的故障检测和开发新电梯的协助开发工具。
附图说明
接下来，将基于附图更加详细地解释本发明的设计示例。附图包括：
图1为电梯的示意图；
图2为第一行程曲线；
图3为第二行程曲线。
具体实施方式
在图1所示的电梯中，吊索2经过曳引轮1，其一端连接到电梯轿厢3，另一端连接到平衡物4。参考数字5指代加速度测量装置，例如，由磁体连接到电梯轿厢3的顶板上的被设计为“USB存储器”样式的装置。
激光距离测量仪器7被支撑在电梯井的井底6上，此处未详细示出，参考数字8指代其发送/接收的光束。激光距离测量仪器7连接到评估单元9，在该实施例中为笔记本电脑。
加速度测量装置5例如为传统的自含型加速度测量装置5或所谓的数据记录器，利用它们可测量随时间变化的X、Y和Z方向上的加速度。这种类型的加速度测量装置5包含加速度传感器、实时时钟、处理器、电流源、存储单元和用于记录数据的传输接口。不采用接口，也可以提供在其中记录数据记录的存储卡。在完成次序测量之后，可以移除存储卡并将其连接到评估单元进行数据转移。
为了测试电梯的正常工作状态，其程序如下：
首先，将加速度传感器连接到电梯轿厢3。而且，将距离测量仪器7便利地支撑在井底6上。其发送/接收的光束8被引导至连接到电梯轿厢3的底部的反射器（未示出）上。放置在井底6上的距离测量仪器7在该情形中形成固定点，并随时间测量电梯轿厢相对于该固定点的距离。
接下来，根据预先确定的方案进行电梯轿厢3的某些移动次序。在完成这些移动次序后，从电梯轿厢3移除加速度测量装置5。保存在其中的数据记录被传送到评估单元9。
图2示出了仅基于采用加速度测量装置5得到的第一值以传统的方式产生的行程曲线。第一曲线A再现了源自于所述第一值的电梯轿厢3随时间变化的速度。第二曲线B再现了从曲线A中确定出的电梯轿厢2随时间变化的行程。
第一曲线A是通过对第一值进行积分得到的。其示出了相对于其零点位置的不利性的漂移。第二曲线B是通过对第一值进行二重积分得到的。由于缺少对积分常数和/或它们在测量期间的变化的准确认知，所以实际上第二曲线B尤其是一个虚假的结果。
在图3中，校正的第一曲线Ak再现了电梯轿厢3随时间变化的速度，校正的第二曲线Bk为电梯轿厢3随时间变化的行程。为了得到校正的第一曲线AK，再次以利用加速度测量装置5测量到的第一值为根据。采用距离测量仪器7测量第二值，第二值表示电梯轿厢3相对于距离测量仪器7随时间变化的距离。基于第二值确定了积分常数，利用该积分常数对第一值进行校正。基于校正的第一值，得到了校正后的第一曲线Ak。从图3可以看出，表示随时间变化的速度的第一曲线Ak不再由任何的相对于其零点的漂移。在建议的实施例中，可采用以比加速度测量装置5的时间分辨率更低的时间分辨率来测量第二值的距离测量仪器7。能够买到的价格相对低的激光测量装置可被用作距离测量仪器7。
从对校正后的第一值进行积分得到的校正后的第二曲线Bk表示电梯轿厢3随时间变化的行程。从图3与图2的对比中可以清楚地看出，校正的第二曲线Bk对应于实际的情形。校正的第二曲线BK中的每个水平区对应于电梯轿厢3在楼层处的停留。在图3中水平区表现为相互对称，分别对应于电梯轿厢3在预定楼层停留的向上和向下的行程。校正的第一曲线AK与校正的第二曲线BK准确地相互关联。
尽管在附图中没有示出，但是，图3中所示的校正后的第二曲线Bk具体地可以另外与表示电梯轿厢3或电梯轿厢门在X方向和/或Y方向上的移动的曲线相关联。这样能够确定电梯轿厢门是否在到达预定楼层之前就已经打开，如果是，则在该状态下在到达预定楼层之前开始打开操作。
附图标记
1  曳引轮
2  吊索
3  电梯轿厢
4  平衡物
5  加速度测量装置
6  井底
7  距离测量装置
8  发送/接收的光束
9  评估单元
A  第一曲线
B  第二曲线
Ak 校正的第一曲线
Bk 校正的第二曲线

Claims (18)

1.一种用于测试电梯正常工作状态的方法，包括如下步骤：
在Z方向上可移动的电梯轿厢（3）上设置加速度测量装置（5），其中能够采用所述加速度测量装置（5）测量电梯轿厢（3）在Z方向上随时间变化的加速度；
提供光学距离测量装置（7），用于测量电梯轿厢（3）或者平衡物（4）相对于固定点随时间变化的距离；
同时记录采用加速度测量装置（5）测量到的第一值和采用距离测量装置（7）测量到的第二值；利用所述第一值和所述第二值生成表示电梯轿厢（3）的移动的行程曲线（Ak,Bk）。
2.如权利要求1所述的方法，其中激光距离测量装置被用作所述距离测量装置（7）。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中采用加速度测量装置（5）测量电梯轿厢（3）或者平衡物（4）在X、Y和/或Z方向上随时间变化的加速度。
4.如前述权利要求中的一个权利要求所述的方法，其中加速度测量装置（5）附着到电梯轿厢（3）的电梯轿厢门上。
5.如前述权利要求中的一个权利要求所述的方法，其中利用加速度测量装置（5）将测量到的第一值保存为数据记录。
6.如前述权利要求中的一个权利要求所述的方法，其中所保存的数据记录经由加速度测量装置（5）上的接口被传送到评估单元。
7.如前述权利要求中的一个权利要求所述的方法，其中利用第二值来校正第一值。
8.如前述权利要求中的一个权利要求所述的方法，为了对第一值进行校正，依据第二值计算出至少一个积分常数。
9.如前述权利要求中的一个权利要求所述的方法，其中第一值和第二值在校正之前被同步。
10.如前述权利要求中的一个权利要求所述的方法，其中行程/时间和/或速度/时间和/或行程/加速度图表作为行程曲线（Ak,Bk）形成。
11.如前述权利要求中的一个权利要求所述的方法，其中电梯轿厢（3）或者电梯轿厢门在X/Y方向上的随行程变化的加速度在行程/加速度图表中被输出。
12.一种用于测试电梯正常工作状态的装置，包括
加速度测量装置（5），用于测量随时间变化的电梯轿厢（3）的加速度并保存测量到的第一值；光学距离测量装置（7），用于测量随时间变化的电梯轿厢（3）或者平衡物（4）相对于固定点的距离，并保存测量到的第二值；和
评估单元（9），其具有根据前述权利要求中的一个权利要求的方法来评估加速度测量装置（5）和距离测量装置（7）传送的第一值和第二值的程序。
13.如权利要求12所述的装置，其中激光距离测量装置被用作距离测量装置（7）。
14.如权利要求12或13所述的装置，其中加速度测量装置（5）具有连接装置，优选为磁体。
15.如权利要求12至14中的一个权利要求所述的装置，其中加速度测量装置（5）包括作为电源的电池或可充电电池。
16.如权利要求12至15中的一个权利要求所述的装置，其中距离测量装置（7）和加速度测量装置（5）中的至少一个具有USB、IR或者蓝牙接口。
17.如权利要求12至16中的一个权利要求所述的装置，其中利用加速度测量装置（5）能够测量到X、Y或者Z方向上的加速度。
18.一种具有如权利要求12至17中的一个权利要求所述的装置的电梯，其中加速度测量装置（5）附着到电梯轿厢（3），特别是附着到电梯轿厢（3）的电梯轿厢门上。
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