CN103987643A - 用于测试电梯的固有功能的方法和配置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于测试电梯的固有功能的方法，其中，轿厢(3)在具有电梯井凹地空间的电梯井中是可移动的，以及在预定的测试条件下确定特征值以测定电梯的固有功能。为了简化方法，本发明提出了测量轿厢下端和电梯井凹地空间中的固定测量点之间的距离(A)变化以确定特征值。

Description

用于测试电梯的固有功能的方法和配置

技术领域

本发明涉及用于测试电梯的固有功能(proper functionality)的方法和配置，尤其涉及电梯的牵引能力、过牵引能力和安全装置等的方法和配置，其中，轿厢在具有电梯井凹地空间(elevator shaft excavation space)的电梯井中是可移动的，以及在预定的测试条件下确定特征值以测定电梯的固有功能。

背景技术

DE10150284A1公开了一种用于诊断电梯设备的方法。轿厢设置有加速度传感器。使用加速度传感器测量的加速度值被传送到配置在轿厢外面的分析单元。

DE102006011395Al公开了一种用于电梯系统的牵引能力测量的测量装置。测量装置具有用于安置在多根支撑缆绳上的紧固装置。此外，其具有用于至少一根支撑缆绳的固定装置。

DE3911391C1描述了一种用于测试牵引能力的方法和装置，在缆绳拉绳的至少一根缆绳和固定点之间，通过力测量信号编码器确定经过缆绳拉绳向其传送的力，直到缆绳在驱动滑轮上开始滑动。为此目的，第一距离传感器可以被另外地连接到缆绳拉绳的缆绳以及第二距离传感器可被连接到驱动滑轮。用于实施已知方法所需的装置在安装传感器的过程中需要相对高水平的努力。常用方法的实施需要耗费大量时间。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的缺点。具体地，将要描述用于测试电梯固有功能的尽可能简单和有效地执行的方法。根据本发明的进一步的目的，将要描述一种配置，使用所述配置可以快速、简单和有效地测试电梯的固有功能。

通过权利要求1和21的特征来实现的上述目的。本发明的有益的实施例来源于权利要求2-20和22-38的特征。

如本发明所提供的，在用于测试电梯的固有功能的方法中，提出为了确定特征值，通过光学距离测量装置测量轿厢与在电梯井中固定测量点之间的距离的变化。因此能够以令人惊奇的简单方式快速和有效地进行用于测量电梯的固有功能的方法。根据所提出的方法，尤其可以省去测量装置对缆绳和/或驱动滑轮，和/或缆绳敷设对电梯井外面的传感器的复杂和耗时的附着。此外，因为电梯井的实施例是按照标准确立的，所提出的方法特别地通用。结果，甚至在电梯的不同实施例中，电梯井也几乎一样。这进一步简化了电梯的固有功能的测试。

根据优选的实施例，固定测量点位于电梯井凹地空间，在这种情况下需要测定到轿厢的轿厢下端的距离。测试工程师很简单接近电梯井凹地空间，可以毫不费力地在其中配置能够测量距离的距离测量装置。

通过光学距离测量装置测量距离的变化。距离测量装置有利地包括时钟发生器(clock generator)，例如，时钟发生器能进行相对于固定测量点的轿厢的距离的时间分辨测量。时钟发生器可为计算机的组件，例如，在其上连接距离测量装置以传送和分析由此测量的测量值。

已经证明使用距离测量装置每秒测量和记录至少500(优选700-2500)距离值是有利的。使用下游分析电子设备可以有利地每秒测量和分析800-1200距离值。使用提出的测量值的登记频率，可在规定为测试固有功能的测试常规中登记轿厢的动态行为。所取得的结果基本上比采用通常的测试常规取得的结果更精确。所述方法可同时更简单地和更经济地进行。有利地每秒900-1100的距离值也可以记录为通过力测量装置提供的测量值的函数。上述测量频率也可以应用在本例中。

距离测量装置可有利地形成固定测量点。这简化了所述方法。例如，可以省去作为镜子实施的相对于固定测量点的复杂对准(alignment)工作以及可能需要的至计算机的缆绳敷设工作。

实际上，已经证明对需要放置在电梯井凹地空间中的距离测量装置特别有利，所述电梯井凹地空间由电梯井的地面、其壁和虚拟表面(imaginarysurface)界定，虚拟表面位于在支撑在地面上的缓冲器(cushion)的上端。电梯井凹地空间较简单进入。距离测量装置可以牢固地容纳在虚拟表面的下方，虚拟表面位于在缓冲器的上端。即使将轿厢或对重装置(counterweight)放置在缓冲器上，不会涉及距离测量装置的损坏问题。根据特别简单的实施例，距离测量装置被支撑在电梯井凹地空间的地面上。

根据本发明另一个特别优选的实施例，使用光学距离传感器作为距离测量装置，其具有：至少一个传感器(sensor)，传感器沿着光轴发射传送的光束；至少一个振荡器(oscillator)，用于调节传送的光束；以及接收器(receiver)，接收器接收到的光束，具有用于测量从轿厢下端反射的接收到的光束的运行时间的装置。使用所提出的光学距离传感器，特别地，从传送的光束和接收的光束之间的相位差，可以测量轿厢的距离随时间的变化。在这个实施例中，传送的光束和接收的光束不是脉冲的。通过频率测量进行距离的测量。用很少的电路支出就可以完成这种频率测量。因此，能够特别准确地和高分辨率地测量轿厢下端和固定测量点之间距离随时间的变化。

根据本发明的另一个实施例，提供了用于测定运行时间的装置，其包括相差探测器，相差探测器通过电信号通路连接到接收器上。可以将电子信号延迟单元连接到电信号通路，使用其可以将传送的光束和接收的光束之间的相差设定或调整为预定值。为了测定相位偏移，可以在传送的光束和接收的光束之间有利地设置至少一个同步整流器(synchronous rectifier)。通过具有恒定频率的上游振荡器可以调节发射器(transmitter)，以使时钟振荡器的输出被传导到同步整流器，通过同步整流器的输出信号的反馈可对时钟振荡器的频率进行调节。在振荡器和时钟振荡器的信号之间的相差，作为距离的测量，可以在相探测器中测定并在分析单元进行分析。还可以调节传送的光束的调制频率，用以测定传送的光束和接收的光束之间的相位偏移，由于同步整流器的集成输出信号从发射器被反馈到振荡器上游，在振荡器中设定的调制频率作为距离的测量被在分析单元中分析。具有上述特征的距离测量装置尤其适合用于测量轿厢相对于固定测量点的距离。由此实现的测量频率使得距离的时间变化的测量在毫秒范围内。例如，由于安全装置的触发或紧急停止等情况出现的减速度和/或加速度由此可被登记。因此，在测试电梯的固有功能的过程中，所提出的距离测量装置普遍适合用于确定所有速度相关和/或加速度相关的特征值。

光学距离传感器被有利地支撑在电梯井凹地空间的地面上，并且反射器(reflector)被附着到轿厢下端。光学距离传感器在井地面的支撑可以被特别简单地安装。不需要繁琐的安装工作。

根据另一个实施例，分析单元被设置为分析在接收器的输出得到的接收信号。接收器可以具有光敏表面，其标准矢量以预定的倾角向光轴倾斜。因此可以防止将光从接收器反射到光轴区域，而光从接收器反射到光轴区域会导致测量结果的变差。倾角可以有利地在10至30度的范围内。

为了分析测量值，已经证明使用低通滤波器是特别有利的，优选SG-FIR低通滤波器，来过滤测量值。光学距离传感器与提出的滤波器的结合会导致特别可靠的结果。

为了确定特征值，尤其可以将距离作为时间的函数来测量，并由此可以确定轿厢的加速度。通过遍历时间上测量的距离值的二阶导数可以简单地和精确地确定加速度。基于以这种方式确定的加速度，可以确定表示电梯固有功能的多个特征值。

所述特征值可为表示安全装置和/或牵引能力的功能的值。此外，所述特征值可为表示电梯的过牵引能力和/或最小牵引能力的值。

根据本发明的另一个实施例，用于反射透射光束的反射器被附着到轿厢下端。

根据本发明的实施例，提供了将光束与反射器自动对准功能。提出的自动对准保证沿着轿厢移动的整个轨迹可以在没有干扰或者很小干扰下测量距离值。此外，即使发射光束(尤其是激光束)的光学距离传感器相对于轿厢的移动方向没有被精确地正常定位，也能够进行距离值的测量。

例如，发射光束的对准可以通过可被一个或多个传动装置(actuator)倾斜的一个或多个镜子来进行。此外，通过调节光学距离传感器，能够进行发射的光束对反射器的追踪。为此目的，例如，可以通过例如伺服电极来调节在其上支撑有光学距离传感器的支架的长度。

为了保证发射的光束的自动追踪，可以提供闭环控制。由此可以检测发射光束是否在反射器被反射。可以通过接收器来进行这种检测。

一旦检测到发射光束没有在反射器反射，然后发射光束根据预定的算法移动。根据所述算法，发射光束可以沿着第一直线移动并且然后沿着与第一直线垂直的第二直线移动。发射光束也可以沿着圆的路线移动。移动范围可以依据从光学距离传感器到反射器的距离来进行。为了计算距离，使用在检测到发射光束不再从反射器反射之前测量的最后距离值。通过依据最后距离值计算发射光束的移动范围，不论轿厢与光学距离传感器的距离如何，可以得到发射光束的移动轨迹总是分别具有同样的范围或大小。这保证了发射光束与反射器的快速追踪和对准。

根据另一个优选实施例，发射光束与反射器的修正对准依据距离以电子方式保存。这使得在电梯井中的轿厢的下一次移动期间自动对准光束。

根据所述方法的另一个优选实施例，在需要测试的电梯中，其中，提供了具有安全装置的轿厢并通过由驱动滑轮导向的至少一根缆绳连接到对重装置，进行下列步骤以确定表示安全装置的功能的特征值：

向下移动轿厢；

触发安全装置；

测量相对于时间轿厢对固定测量点的距离；以及

从测量值确定由安全装置的触发引起的轿厢的减速度Vf。

因为相对于固定测量点的轿厢的距离变化是根据时间直接测量的，安全装置的触发引起的轿厢的减速度可以特别精确地确定。所述方法可以非常简单地进行。特别地，不需要向缆绳或者驱动滑轮等附着测量装置。

根据优选的实施例，使用空载的轿厢进行向下移动。这简化了根据本发明的方法。在轿厢路线的下半程，优选地在下三分之一，特别优选地在下四分之一，方便地触发安全装置。由于由此增加了驱动滑轮和轿厢之间的缆绳长度，在路线的下面部分安全装置承受特别强烈的压力。特别地，信息值归结为在路线的下面部分安全装置的功能。

根据本发明的另一个优选实施例，以额定速度进行向下移动。这进一步简化了所提出的方法。

可以按照下列公式确定负载了额定载荷的轿厢的减速度Vf：

$\left(1\right)---\mathrm{Vf}=(\mathrm{mFK}*\stackrel{\·\·}{s}+\mathrm{mFK}*g)/(\mathrm{mFK}+\mathrm{NL})-g$

其中：

NL＝轿厢中规定的额定载荷

g＝重力加速度

=测量的距离相对于时间的二阶导数，以及

mFK＝轿厢的质量。

根据所述方法的另一个实施例，在需要测试的电梯中，其中，轿厢通过至少一根由驱动滑轮导向的缆绳连接到对重装置，以及提供用于制动驱动滑轮的制动装置，进行下列步骤以确定描述驱动滑轮的牵引能力T的特征值：

移动轿厢；

触发制动装置；

测量相对于时间的轿厢对固定测量点的距离；以及

从测量值确定驱动滑轮的牵引能力T。

因为根据本发明测量轿厢下端的距离，所提出的方法可以简单和可靠地进行。特别地，可以省去关于缆绳或驱动滑轮等的测量值的采集的耗时的安装。尽管如此，从相对于固定测量点的轿厢距离的变化的测量，可以高精度地确定由制动装置的激发引起的驱动滑轮的牵引能力。

如在本发明中所定义的，术语“制动装置”一般应理解为直接作用于驱动滑轮的驱动滑轮制动器或者也可为间接作用于驱动滑轮的传动制动器或电机制动器。术语“电梯井”一般也应按本发明所定义的理解。应理解为既包括具有全栏杆的电梯井也包括具有部分栏杆的电梯井。如在本发明中所定义的，所述“距离”实质上是在轿厢的移动方向上测量的距离。“电梯”应理解为在垂直方向具有可移动轿厢的电梯以及其中轿厢相对于水平方向以至少15度斜角移动的倾斜式电梯。

使用所提出的方法尤其可以确定如在DIN EN81-1中定义的在紧急停止情况下的牵引能力。为此目的，在轿厢的移动过程中直接测量轿厢随时间的距离并触发制动装置。从测量距离根据时间的二阶导数，可以确定触发制动装置以后的移动的减速度。与现有技术相比，不需要使用积分常数用于此处的计算。使用积分常数会导致计算的不准确。

使用空载的轿厢进行移动是有利的。这进一步增加了所提出的方法的效率。当然，例如，也可以用额定载荷来负载轿厢。

根据本发明的另一个优选实施例，在额定速度下进行轿厢的移动。这进一步简化了所提出的方法。

可以方便地向上移动轿厢以确定牵引能力T。然而，也能够使用根据本发明的方法高精度地测定轿厢向下移动的牵引能力。

根据下列公式可以方便地确定牵引能力T：

$\left(2\right)---T=\frac{T2}{T1}=\frac{\frac{\mathrm{mGG}*(\stackrel{\·\·}{s}+g)}{V}-\mathrm{mC}*g-\mathrm{mD}*g+(\mathrm{mC}+\mathrm{mD})*V*\stackrel{\·\·}{s}}{\frac{\mathrm{mFK}*(g-\stackrel{\·\·}{s})}{V}-\mathrm{mB}*g+\mathrm{mA}*g-(\mathrm{mA}+\mathrm{mB})*V*\stackrel{\·\·}{s}}$

其中：

＝a(t)＝在时间T确定的减速度

A＝从井凹地(shaft excavation)到轿厢的底部的测量距离

FH＝测量的传送高度

AH＝输入驱动的地面位置以后计算得到的驱动的高度

mFK＝轿厢的质量

mGG＝对重装置的质量

v＝悬挂比，1:1或2:1

n＝缆绳数

sg＝以kg/m计的具体缆绳重量

g＝加速度

mA＝(FH-A)*sg*n

mB＝(FH-AH)*sg*n

mC＝(FH-AH)*sg*n

mD＝A*sg*n。

为了测试电梯的固有功能，除了用于测试在紧急停止的情况下牵引能力的解释的方法以外，还另外需要确定进一步的特征值。为此目的，根据形成测试顺序的本发明的方法可以与进一步的测试顺序结合。为此目的，已经证明在至少一个对应于对重装置的第一缓冲器上支撑第一力测量装置和在至少一个对应于轿厢的第二缓冲器上支撑第二力测量装置是有利的。力测量装置也因此被引入到电梯井凹地空间并因此位于接近距离测量装置的位置。这可有利地使通过与其连接的计算机记录和分析距离测量装置和/或力测量装置的测量值，计算机优选放置于电梯井凹地空间。在电梯井凹地空间中，安装包括力测量装置、距离测量装置和计算机的测量装置可以快速和简单地进行。使用这样的测量装置可以确定用于测试电梯的固有功能所需的所有特征值。

电梯的过牵引能力可因此在进一步的测试顺序中进行测量。在需要测试的电梯中，其中轿厢通过至少一根由驱动滑轮导向的缆绳连接到对重装置，可以进行下列步骤以确定描述电梯的过牵引能力的特征值：

将对重装置放置在第一力测量装置上；

沿着提升轿厢的方向移动驱动滑轮，直到出现缆绳滑动；

测量作用在第一力测量装置上的遍历时间的力；以及

从测量值确定过牵引能力。

使用上述测量装置可以简单和快速地进行所提出的第二测试顺序。根据下列公式可以确定过牵引能力T'：

$\left(3\right)---T^{\′}=\frac{{T2}^{\′}}{{T1}^{\′}}=\frac{\frac{\mathrm{mFK}}{V}*g+(\mathrm{mA}-\mathrm{mB})*g}{\frac{\mathrm{mGG}}{V}*g+(\mathrm{mD}-\mathrm{mC})*g-\frac{{\mathrm{Fm}}^{\′}}{V}}$

其中：

mGG＝对重装置的质量

Fm'＝当缆绳滑动时测量的力

mFK＝轿厢的质量

A＝从井凹地到轿厢的底部的测量距离

FH＝测量的传送高度

AH＝输入驱动的地面位置以后计算得到的驱动的高度

v＝悬挂比，1:1或2:1

n＝缆绳数

sg＝以kg/m计的具体缆绳重量

g＝重力加速度

mA＝(FH-A)*sg*n

mB＝(FH-AH)*sg*n

mC＝(FH-AH)*sg*n

mD＝A*sg*n。

此外，根据本发明的方法可以与进一步的测试顺序结合。在需要测试的电梯中，其中轿厢通过至少一根由驱动滑轮导向的缆绳连接到对重装置，可以进行下列步骤以确定描述电梯的最小牵引能力的特征值：

将轿厢放置在第二力测量装置上；

沿着提升对重装置的方向移动驱动滑轮，直到出现缆绳滑动；

测量作用在第二力测量装置上的遍历时间的力；以及

从测量值确定最小牵引能力。

使用上述测量装置可以简单和快速地进行所提出的进一步测试顺序。根据下列公式可以确定最小牵引能力T''：

$\left(4\right)---T^{\′\′}=\frac{{T2}^{\′\′}}{{T1}^{\′\′}}=\frac{\frac{\mathrm{mGG}}{V}*g+(\mathrm{mD}-\mathrm{mC})*g}{\frac{\mathrm{mFK}}{V}*g+(\mathrm{mA}-\mathrm{mB})*g-\frac{{\mathrm{Fm}}^{\′\′}}{V}}$

其中：

mGG＝对重装置的质量

Fm''＝当缆绳滑动时测量的力

mFK＝轿厢的质量

A＝从井道凹地轿厢的底部的测量距离

FH＝测量的传送高度

AH＝输入驱动的地面位置以后计算得到的驱动的高度

v＝悬挂比，1:1或2:1

n＝缆绳数

sg＝以kg/m计的具体缆绳重量

g＝重力加速度

mA＝(FH-A)*sg*n

mB＝(FH-AH)*sg*n

mC＝(FH-AH)*sg*n

mD＝A*sg*n

根据下列公式可以确定轿厢的重量：

$\left(5\right)---g*\mathrm{mFK}=\frac{F_{m1}}{\stackrel{\·\·}{s}}$

其中：

g＝重力加速度

F_m1＝在时间t₁测量的力

＝在时间t₁的减速度

mFK＝轿厢的质量

此外，还可以根据下列公式确定轿厢的重量：

$\left(6\right)---\mathrm{mFK}=\frac{F_{m1}-(\frac{F_{m2}}{g}+\mathrm{mFK})*g-(\frac{F_{m2}}{g}+\mathrm{mFK})*a_1}{a_1-g}=\frac{F_{m1}-F_{m2}-F_{m2}*\frac{a_1}{g}}{2*a_1}$

其中：

mFK＝轿厢的质量

F_m1＝在时间t₁测量的作用于力测量装置上第一力

F_m2＝测量的作用于力测量装置上第二力

g＝重力加速度

a₁＝在时间t₁的减速度

此外，能够有利并特别简单地使用根据本发明提供的距离测量装置计算在对重装置端和/或轿厢端的各自比例缆绳重量，并在测定特征值时对此加以考虑。

此外，根据本发明的方法可以与进一步的测试顺序结合。在需要测试的电梯中，其中轿厢通过至少一根由驱动滑轮导向的缆绳连接到对重装置，可以进行下列步骤以测定缓冲器的特征曲线：

利用各缓冲器上的力测量装置支撑轿厢和对重装置；

沿着指向被支撑的对重装置或轿厢的方向移动驱动滑轮，直到出现缆绳滑动；

通过固定测量点与支撑在缓冲器上的对重装置或轿厢之间的距离，测量作用在力测量装置上的力；

从测量值确定缓冲器特征曲线。

利用上述测量装置也可以快速和简单地进行所提出的进一步测试顺序。也可以使用空载的轿厢有利的进行进一步测试顺序。这进一步简化和加速了所提出的方法。

根据本发明进一步的规定，提供了一种用于测试电梯的固有功能的配置，其中轿厢在电梯井中是可移动的，以及在电梯井中配置光学距离测量装置以测量轿厢相对于在电梯井中固定测量点的距离的变化。

可以简单和快速地产生所提出的配置。为此目的，例如，仅需要将距离测量装置放置在电梯井凹地空间的地面上，并相对于轿厢下端对准距离测量装置。在根据本发明的配置中，不需要传感器对缆绳或驱动滑轮等的耗时、不方便和复杂的附着。

对于距离测量装置的优选实施例，特别是利用光学距离传感器的实施例中，和光学距离传感器的实施例，请参阅根据本发明的方法的在先描述。在距离测量装置的实施例中公开的特征也形成根据本发明的配置的实施例的特征。

使用测量装置，可以特别简单地产生根据本发明的配置，其中光学距离传感器和用于记录和分析所记录的测量值的计算机如装备一样被安置或结合在箱子中。此外，反射器和至少一个力测量装置可被容纳在箱子中。为了产生根据本发明的配置，测试工程师仅需将所述箱子放置在电梯井凹地空间的地面上，将可以具有磁性膜的反射器附着到轿厢下端，例如，将容纳在箱子中的光学距离传感器，通过从其发射的激光束，相对于附着在轿厢下端的反射器对齐。为此目的距离测量装置可设置有调节单元。调节单元可为附着到距离测量装置下端的三个支撑物，其长度是可变的，例如，如调整螺杆(screws)。

此外，能够在缓冲器上支撑一个或多个力测量装置并通过缆绳连接将它们连接到测量装置。测试工程师随后能够开始轿厢的预定移动顺序。从利用测量装置记录的测量值，可以自动地或部分自动地确定用于测试电梯的固有功能所需的所有特征值。

附图说明

以下基于附图更加详细地描述本发明的示例性实施例。在附图中：

图1显示具有测量装置的电梯的第一局部透视图；

图2显示遍历时间上的测量距离和测量的曲线的导数；

图3显示电梯和测量装置的第二局部透视图；

图4显示电梯和测量装置的第三局部透视图；

图5显示遍历时间上测量的垂直距离和测量的曲线的导数；

图6显示遍历力上测量的距离；

图7显示缆绳配置的示意图；

图8显示测量顺序的距离/时间图；

图9显示根据图8在点M2的距离/时间图；

图10显示根据图8在点M4的距离/时间图；

图11显示进一步测量装置的剖面图；

图12显示根据图11的俯视图；以及

图13显示传送的激光束的轨迹路线。

具体实施例

图1显示根据本发明用于测试电梯的牵引能力的测量装置的示意和局部透视图。多股缆绳2由图1中的驱动滑轮1导向。缆绳2的一端附着到轿厢3上而另一端附着到对重装置4上。附图标记5标示用于驱动和制动驱动滑轮1的驱动和制动装置。光学距离传感器7位于电梯井的井地面6上(此处没有更详细地显示)。例如，从其发射的用以测量距离的传送光束8被轿厢3的下端上的反射器反射，并被光学距离传感器7的接收器作为接收到的光束接收。光学距离传感器7被连接到计算机9，以记录遍历时间上测量的距离值。附图标记10标示用于抑制对重装置4向下移动的第一缓冲器。第二缓冲器11用于抑制轿厢3的向下移动。第一缓冲器10和第二缓冲器11被支撑在电梯井的井地面6上。第一力测量装置12被安放在第一缓冲器10上以及第二力测量装置13被安放在第二缓冲器11上。力测量装置12、13可为常用的力转换器。力测量装置12、13被连接到计算机9。计算机9和光学距离传感器7被配置在电梯井空间中，电梯井空间位于井地面6和虚拟表面之间，虚拟表面大约沿着与井地面6平行方向延伸并位于第一缓冲器10和第二缓冲器11的上端。

图2显示用计算机9记录的在光学距离传感器7和轿厢3之间遍历时间上的距离的测量以及其相对于时间的一阶导数-V的实施例。在触发制动装置5以后，在t1至t2的时间间隔中，从图的一阶导数的斜率可以确定减速度。在给定对重装置端重力，即对重装置4的重力以及存在于对重装置端的部分缆绳的重量，以及给定轿厢端的重力时，即轿厢3的重力以及轿厢端的缆绳2的部分重力，在紧急停止情况下的牵引能力T可以根据下列公式(2)按照DIN EN81-1确定：

$\left(2\right)---T=\frac{T2}{T1}=\frac{\frac{\mathrm{mGG}*(\stackrel{\·\·}{s}+g)}{V}-\mathrm{mC}*g-\mathrm{mD}*g+(\mathrm{mC}+\mathrm{mD})*V*\stackrel{\·\·}{s}}{\frac{\mathrm{mFK}*(g-\stackrel{\·\·}{s})}{V}-\mathrm{mB}*g+\mathrm{mA}*g-(\mathrm{mA}+\mathrm{mB})*V*\stackrel{\·\·}{s}}$

其中：

＝在时间t确定的减速度

A＝从井凹地到轿厢的底部的测量距离

FH＝测量的传送高度

AH＝输入驱动的地面位置以后计算得到的驱动的高度

mFK＝轿厢的质量

mGG＝对重装置的质量

v＝悬挂比，1:1或2:1

n＝缆绳数

sg＝以kg/m计的具体缆绳重量

g＝加速度

mA＝(FH-A)*sg*n

mB＝(FH-AH)*sg*n

mC＝(FH-AH)*sg*n

mD＝A*sg*n

图3显示在使用测量装置测量过牵引能力的过程中电梯的局部透视图。为此目的，对重装置4通过第一力测量装置12被支撑在第一缓冲器10上。通过第一力测量装置12遍历时间上测量作用在第一缓冲器10上的力。同时，使用光学距离传感器7可以测量遍历力上的轿厢的距离。在测量的过程中，驱动滑轮1沿着提升轿厢3的方向旋转，直到出现缆绳滑动。在缆绳滑动的时间，从利用第一力测量装置12测量的力根据公式(2)确定所谓的的过牵引能力T2'/T1'。

当对重装置4被放置在第一缓冲器10上时以及当驱动滑轮1沿着提升轿厢3的方向移动时，轿厢3相对于光学距离传感器7的距离都发生变化。从记录的遍历测量的力上的轿厢3的距离变化可以确定第一缓冲器10的特征曲线。

图4显示电梯和测量装置的第三局部透视图。轿厢3的轿厢地面的下端被放置在第二力测量装置13上，第二力测量装置13装载在第二缓冲器11上。利用第二力测量装置13(此处未示出)测量施加在第二缓冲器11上的力。此外，利用光学距离传感器7测量至轿厢地面的下端的距离。在测量过程中，驱动滑轮1沿着提升对重装置4的方向移动，直到出现缆绳滑动。

在缆绳滑动时，根据公式(3)，从利用第二力测量装置13测量的力可以确定最小牵引能力T2''/T1''。

此外，从遍历力上的轿厢3的测量的距离变化可以确定第二缓冲器11的特征曲线。

图5显示利用计算机9记录遍历时间上的光学距离传感器7和轿厢3之间的距离的测量以及根据时间的其一阶导数-V的实施例。在触发安全装置以后，在t1至t2的时间间隔中，从图的一阶导数的斜率可以确定轿厢3的减速度在给定轿厢端重力时，即轿厢3的重力和给定的额定负载，根据公式(1)，减速度负载有额定载荷的轿厢3在自由下降时的减速度Vf可被确定为特征值。

图6显示利用计算机9记录缓冲器特征曲线的实施例。特别地，轿厢3的下端相对于井地面6的距离的测量也可以考虑缆绳的重量。

图7示意性地显示缆绳配置。根据公式(4)对于1:1或1:2悬挂的电梯可以考虑缆绳的重量。来自光学距离传感器(7)的所有距离可被自动地记录。

为了自动考虑缆绳重量mA、mB、mC、mD，仅需要输入具体的缆绳重量。具体的缆绳重量可以从表中得到，其中具体的缆绳重量相对于缆绳直径列出。

特别地，如果使用光学距离传感器7，从在传送光束8和接收的光束之间的相位位移，可以特别快速、有效和简单地确定井凹地和轿厢3的下端之间距离的时间变化简单。如果将光学距离传感器7与力测量装置12、13结合，可以进一步提高所提出的方法的效率。

利用路线测量，可以自动地确定各相关缆绳重量。仅需要手工输入缆绳的数量和缆绳直径。

因为对重装置4被降低到具有力测量装置12的缓冲器10上，力测量装置12可打开制动，所以可以自动确定半负载平衡。然后力测量装置12然后测量：

$\left(7\right)---\mathrm{Fp}=\frac{\mathrm{mGG}*g}{V}+\mathrm{mD}*g-\mathrm{mC}*g-\frac{\mathrm{mFK}}{V}*g-\mathrm{mA}*g+\mathrm{mB}*g$

Fm=Fp一mD*g+mC*g+mA*g-mB*g

在半负载平衡的情况下，测量的值必须为50％的规定的额定载荷。以百分数表示的负载平衡：

(9)La=(Fm/(NL*g))*100

其中：

Fp＝在对重装置的缓冲器上测量的力

Fm＝在缺少缆绳重量时作用于缓冲器上的确定的力

mFK＝轿厢的质量

mGG＝对重装置的质量

La＝以百分数表示的负载平衡

NL＝轿厢中规定的额定载荷

v＝悬挂比，1:1或2:1

g＝重力加速度

mA＝(FH-A)*sg*n

mB＝(FH-AH)*sg*n

mC＝(FH-AH)*sg*n

mD＝A*sg*n。

根据下列方法，可以自动确定轿厢重量：

方法1：

将轿厢3移动到缓冲器11上，从而实现降速>1g。

$\left(5\right)---g*\mathrm{mFK}=\frac{F_{m1}}{\stackrel{\·\·}{s}}$

其中：

g＝重力加速度

F_m1＝在时间t₁测量的力

＝在时间t₁的减速度

mFK＝轿厢的质量

方法2：

将对重装置4移动到接近缓冲器10，例如，将轿厢3移动到最上面的阻碍。现在打开驱动的制动。对重装置4被位于缓冲器10上的力测量装置12制动。在时间t₁发生减速度a1。此外，在t₁测量在力测量装置10上出现的第一力Fm1。在减速度a1<1g的减速度情况下，应用下列方程式(为了简化，此处忽略缆绳重量并使用1:1悬挂)：

(10)F_m1=mGG*g+mGG*a₁-mFK*g+mFK*a1

$\left(11\right)---\&DoubleLeftRightArrow;\mathrm{mFK}=\frac{F_{m1}-\mathrm{mGG}*g-\mathrm{mGG}*a_1}{a_1-g}$

如果轿厢3是固定的且对重装置4置于缓冲器10上的力测量装置12上，可以测量第二力Fm2并应用下列方程式：

$\left(12\right)---\mathrm{mGG}=\frac{F_{m2}}{g}+\mathrm{mFK}$

通过替换产生下列方程式：

$\left(6\right)---\mathrm{mFK}=\frac{F_{m1}-(\frac{F_{m2}}{g}+\mathrm{mFK})*g-(\frac{F_{m2}}{g}+\mathrm{mFK})*a_1}{a_1-g}=\frac{F_{m1}-F_{m2}-F_{m2}*\frac{a_1}{g}}{2*a_1}$

其中：

mGG＝对重装置的质量

mFK＝轿厢的质量

F_m1＝在时间t₁作用于力测量装置上测量的第一力

F_m2＝作用于力测量装置上测量的第二力

g＝重力加速度

a₁＝在时间t₁的减速度。

通过根据时间测量的距离的二阶导数可以再次确定减速度a₁。

当然，这两种方法也能够确定配重。诸如配重、轿厢重量、部分缆绳重量、速度和传送高度的确定值可自动提供用于计算动态牵引能力、对轿厢3的负载的牵引能力、过牵引能力和缓冲器特征曲线。技术人员不必再在测试日志中寻找数据。

图8至10显示距离/时间图，其是利用具有光学距离传感器的距离测量装置在测试电梯上得到的。在测试的电梯中，轿厢3通过由驱动滑轮导向的多根缆绳2被连接到对重装置4。轿厢3具有安全装置。用于驱动驱动滑轮1的驱动装置设置有制动装置。使用光学距离传感器，可相对于轿厢下端时变的测量距离A的变化。测量的值被储存在计算机9中并在随后进行分析。

图8显示完整顺序的距离/时间图。为了校准的目的，将轿厢3首先移动到这里，从第一层S1到上一层S2、S3、S4。由此可以确定缆绳质量mA、mB、mC和mD。点S5描述了所谓的“超程”，在此对重装置位于与此对应的缓冲器上。

制动装置在点M1被解除而安全装置在点M2被触发。制动装置在点M3再次被解除且制动装置在点M4被启动。在点S6，轿厢3位于井道中与其对应的缓冲器上。

图9以高分辨率，在点M2的区域显示了根据图8的距离/时间图。此外，计算了通过导数得到的速度/时间曲线并显示为距离/时间曲线。大约在时间237.2秒观察到的轿厢的距离的增加是由对重装置4的返回引起的。通过分析，按照规定，这显示对重装置4对减速度的测量没有影响。通过确定速度/时间图中的基本上线性区的斜率，可以确定减速度Vf。

图10显示在点M4区域的根据图8的高分辨率的距离/时间图。在此也显示了距离/时间曲线一阶导数。在确定其斜率时通过将在图10中显示的切线Tg应用到速度/时间图中的线性区还可以确定在点M4的减速度。根据公式(2)从确定的减速度S2可以确定牵引能力T。

图10和11显示进一步的测量装置。光学距离传感器7安装在支撑板14上。光学距离传感器7包括：发射器，用于发射激光束8或光束；以及接收器，用于接收反射的激光束8'。附图标记15表示安装在轿厢3下端的反射器板或箔。

从图11和12可以看出，支撑板14可具有直角三角形的形状。支撑板14相对于底板15被接头17支撑，接头17以相对于底板16恒定的距离的方式，在三角形的角支承支撑板14。在三角形的其他角的区域，支撑板14相对于底板16被传动装置18支撑。每个传动装置18可被电机19驱动。电机19被可为计算机9的控制器所控制。控制器9从光学距离传感器7的接收器接收输入信号。

现在参照附图13解释进一步测量装置的功能。

控制器或计算机9，分别地，在测量周期期间持续检测接收器是否接收了反射的激光束8'。一旦接收器没有检测到反射的激光束8'，就不能计算距离值。为了再次发现反射器板15，通过传送激光束8移动至在轿厢3下端的描述的预定的轨迹路线，启动算法。

通过控制传动装置18，倾斜支撑板14并移动传送激光束8至轿厢下端描述的轨迹路线。控制传动装置18的移动使得在轿厢下端的传送激光束8的轨迹路线总是一致的。在反射的激光束8'不再被接收器检测到之前，这可以通过立即测量的距离值调整用于产生传动装置18的控制信号的其他的值来实现。

如在图13中可以看到，在追踪反射器板15的第一步中，传送激光束8沿着x、-x、y和–y的方向移动。为了定位在反射板15中心附近的传送激光束8，如果传送激光束8被再次反射，传送激光束8在各追踪方向向前移动几厘米。如果在这个移动过程中传送激光束8再次移动到反射器板15的外面，在第二步中，透射激光束8然后以圆的形式移动，圆的直径为先前直线移动方向的一部分。然后如果再次出现反射，可以计算反射器板15的位置并且可以调节传送激光束8以在反射器板15被再次反射。

如果在传送激光束8沿着圆的路线移动过程中没有检测到反射，在第三步中，以螺旋的方式移动传送激光束8，直到发现反射器板15。然后为了改进相对于反射器板15的传送激光束8的新位置，可以进行第一和/或第二步。

虽然所提出的追踪方法公开了关于在其上安装了光学距离传感器7的支撑板14的倾斜，但是应该理解传送激光束8的追踪还可以通过其他技术实现，如通过至少一个镜子等的移动来实现。

附图标记说明

1  驱动滑轮

2  缆绳

3  轿厢

4  对重装置

5  驱动和制动装置

6  井地面

7  光学距离传感器

8  传送光束

8'  反射的激光束

9  计算机

10 第一缓冲器

11 第二缓冲器

12 第一力测量装置

13 第二力测量装置

14 支撑板

15 反射器板

16 底板

17 接头

18 传动装置

19 电机

A  距离

S1、S2、S3、S4 层

Tg 切线

Claims (38)

1.一种用于测试电梯的固有功能的方法，其中，轿厢(3)在具有电梯井凹地空间的电梯井中是可移动的，以及在预定的测试条件下确定特征值(Vf、T、T'、T'')，从而确定固有功能；

其特征在于，通过光学距离测量装置(7)测量轿厢(3)与在所述电梯井凹地空间中固定测量点之间的距离(A)的变化，从而确定特征值(Vf、T、T'、T'')。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，固定测量点位于所述电梯井凹地空间中，并测量到轿厢(3)的轿厢下端的距离(A)。

3.根据在先权利要求中任一项所述的方法，其中，使用距离测量装置(7)测量和记录每秒至少500的距离值，优选每秒700-2500的距离值。

4.根据在先权利要求中任一项所述的方法，其中，所述距离测量装置(7)形成固定测量点。

5.根据在先权利要求中任一项所述的方法，其中，所述距离测量装置(7)被置于电梯井凹地空间中，电梯井凹地空间由电梯井的地面(6)、其壁和虚拟表面界定，虚拟表面位于支撑在地面(6)上的缓冲器(10、11)的上端。

6.根据在先权利要求中任一项所述的方法，其中，距离测量装置(7)被支撑在地面(6)上。

7.根据在先权利要求中任一项所述的方法，其中，光学距离传感器被用作距离测量装置，光学距离传感器具有：发射器，其沿着光轴发射传送的光束(8)；至少一个振荡器，用于调节传送的光束(8)；以及接收器，其接收接受的光束，具有用于测量从轿厢下端反射的接受的光束的运行时间的装置。

8.根据在先权利要求中任一项所述的方法，其中，所述用于测量运行时间的装置包括相差探测器，相差探测器通过电信号通路连接到接收器上。

9.根据在先权利要求中任一项所述的方法，其中，将电子信号延迟单元连接到电信号通路，使用电子信号延迟单元将传送的光束(8)和接收的光束之间的相差设定为预定值。

10.根据在先权利要求中任一项所述的方法，其中，通过同步整流器确定传送的光束(8)和接收的光束之间的相位偏移。

11.根据在先权利要求中任一项所述的方法，其中，用于反射传送的光束(8)的反射器(15)被附着到轿厢下端。

12.根据在先权利要求中任一项所述的方法，其中，设置了分析单元，分析单元用于分析被应用到接收器输出的接收到的信号，以及接收器具有光敏表面，其标准矢量以预定的倾角向光轴倾斜。

13.根据在先权利要求中任一项所述的方法，其中，所述倾角在10至30度的范围内。

14.根据在先权利要求中任一项所述的方法，其中，使用低通滤波器，优选SG-FIR低通滤波器，来分析测量值。

15.根据在先权利要求中任一项所述的方法，其中，将所述距离(A)作为时间的函数来测量，以及由此确定轿厢的加速度，从而确定所述特征值(Vf、T、T'、T'')。

16.根据在先权利要求中任一项所述的方法，其中，传送的光束(8)自动与反射器(15)对准。

17.根据在先权利要求中任一项所述的方法，其中，依据轿厢下端和光学距离传感器之间的距离(A)，通过传送的光束(8)，进行反射器(15)的追踪。

18.根据在先权利要求中任一项所述的方法，其中，将距离(A)作为通过第一力测量装置(12)和/或第二力测量装置(13)测量的力的函数来测量，从而确定所述特征值(Vf、T、T'、T'')。

19.根据在先权利要求中任一项所述的方法，其中，第一力测量装置(12)被支撑在至少一个对应于对重装置(4)的第一缓冲器(10)上以及第二力测量装置(13)被支撑在至少一个对应于轿厢(3)的第二缓冲器(11)上。

20.根据在先权利要求中任一项所述的方法，其中，通过计算机(9)记录和分析距离测量装置和/或力测量装置的测量值，计算机与其连接并优选被放置在所述电梯井凹地空间中。

21.一种用于测试电梯的固有功能的配置，其中，轿厢(3)在具有电梯井凹地空间的电梯井中是可移动的，

其特征在于，用于测量轿厢(3)相对于固定测量点的距离(A)的变化的光学距离测量装置(7)被配置在电梯井中。

22.根据权利要求21所述的配置，其中，光学距离测量装置(7)被配置在电梯井凹地空间中，以测量相对于轿厢(3)的轿厢下端的距离(A)的变化。

23.根据权利要求21或22所述的配置，其中，所述光学距离测量装置(7)测量并记录每秒至少500的距离值，优选每秒700-2500的距离值。

24.根据权利要求21至23中任一项所述的配置，其中，光学距离测量装置(7)包括光学距离传感器，光学距离传感器用于测量相对于位于电梯井的固定点的轿厢(3)的距离的变化。

25.根据权利要求21至24中任一项所述的配置，其中，光学距离传感器具有：发射器，其沿着光轴发射传送的光束(8)；至少一个振荡器，用于调节传送的光束(8)；以及接收器，其接收接收到的光束，具有用于测量从轿厢(3)或固定点反射的接收到的光束的运行时间的装置。

26.根据权利要求21至25中任一项所述的配置，其中，用于测量运行时间的装置包括相差探测器，相差探测器通过电信号通路连接到接收器上。

27.根据权利要求21至26中任一项所述的配置，其中，将电子信号延迟单元连接到电信号通路，使用电子信号延迟单元将传送的光束(8)和接收的光束之间的相差设定为预定值。

28.根据权利要求21至27中任一项所述的配置，其中，设置同步整流器以测定传送的光束(8)和接收的光束之间的相位偏移。

29.根据权利要求21至28中任一项所述的配置，其中，距离测量装置(7)被支撑在电梯井凹地空间的地面(6)上。

30.根据权利要求21至29中任一项所述的配置，其中，用于反射传送的光束(8)的反射器被附着到轿厢下端。

31.根据权利要求21至30中任一项所述的配置，其中，设置了分析单元，分析单元用于分析被应用到接收器的输出的接收到的信号，以及接收器具有光敏表面，其标准矢量以预定的倾角向光轴倾斜。

32.根据权利要求21至30中任一项所述的配置，其中，倾角在10至30度的范围内。

33.根据权利要求21至31中任一项所述的配置，其中，将光学距离测量装置(7)连接到计算机(9)上，用于分析随其测量的测量值。

34.根据权利要求21至33中任一项所述的配置，其中，设置低通滤波器，优选SG-FIR低通滤波器，来分析测量值。

35.根据权利要求21至34中任一项所述的配置，其中，光学距离测量装置(7)包括通过其将传送的光束(8)与反射器(15)自动对准的单元。

36.根据权利要求35中所述的配置，其中，依据轿厢下端和距离测量装置(7)之间的距离(A)，所述单元计算传送的光束(8)的轨迹路线。

37.根据权利要求21至36中任一项所述的配置，其中，至少一个用于测量轿厢重量和/或对重装置(4)的力测量装置(12、13)被连接到计算机(9)，用于分析随其获得的进一步的测量值。

38.根据权利要求21至37中任一项所述的配置，其中，距离测量装置(7)和计算机(9)被组合在一个箱子中。