CN104220869A - 对磨损检测系统的校准 - Google Patents

Abstract

一种用于有包层的带或索的磨损检测方法包括测量所述有包层的带或索的一根或多根绳、股束或线的初始电阻。通过重复对初始电阻的测量以及用测得的初始电阻值填充数据库来校准初始电阻。根据初始电阻的全体以及所述有包层的带或索的所述一根或多根绳、股束或线的后续测得的电阻值来确定真实初始电阻。

Description

对磨损检测系统的校准

发明背景

本文公开的主题涉及(例如)电梯系统中使用的有包层的带或索。更具体来说，本公开涉及用于电梯悬吊和/或驱动的有包层的带或索的磨损检测(例如腐蚀、磨蚀等的检测)。

电梯系统利用可操作地连接到电梯轿厢且从一个或多个绳轮(也被称作滑轮)上绕过的索或带来沿井道推进电梯轿厢。有包层的钢带明确地说包括至少部分位于夹套材料内的多根线。所述多根线通常被布置成一个或多个股束，且所述股束接着被布置成一根或多根绳。在示例性带构造中，多根绳通常沿纵向方向等距地布置在夹套内。

在正常的电梯操作期间，有包层的钢带在从电梯系统的驱动绳轮和导向绳轮上滑过时会经受大量的弯曲循环。这些弯曲循环使得有包层的钢带内的线或绳的抗断强度经由线磨蚀或疲劳的机制而降级。此类疲劳是有包层的钢带的使用寿命减少的主要促成因素。虽然可以通过计算来估计有包层的钢带的使用寿命，但是通常通过利用寿命监测系统来获得对有包层的钢带的剩余寿命的更精确估计。

一个这样的系统被称作基于电阻的检查(RBI)。RBI系统在电梯系统的固定点处固定到有包层的带或索上并监测带或索中的一根或多根绳的电阻改变。由于每根绳的电阻与其横截面积成正比，因此电阻改变可能与绳的横截面积的减少有关，指示绳的磨蚀量以及对应的剩余使用寿命。相对于基线电阻(通常在安装系统时取得)来确定电阻改变。此初始读数通过测量监测单元处的温度来补偿绳温度，且接着假定绳温度与监测单元温度之间的关系在绳的整个寿命内都是固定的。绳温度对绳电阻具有很大的影响，因此绳温度的不准确可能会导致对恰当的剩余绳寿命的假警报或假指示。

发明概要

根据本发明的一个方面，一种用于有包层的带或索的磨损检测方法包括测量所述有包层的带或索的一根或多根绳、股束或线的初始电阻。通过重复对初始电阻的测量以及用测得的初始电阻值填充数据库来校准初始电阻。根据初始电阻的全体以及所述有包层的带或索的所述一根或多根绳、股束或线的电阻的后续测量值来确定真实初始电阻。

或者，在本发明的这个或其它方面中，通过计算初始电阻全体的平均值来确定所述真实初始电阻。

或者，在本发明的这个或其它方面中，每小时一次来重复初始电阻测量。

或者，在本发明的这个或其它方面中，在大约六个月的时段内重复所述初始电阻测量。

或者，在本发明的这个或其它方面中，所述方法进一步包括在测量所述有包层的带或索的一根或多根绳、股束或线的初始电阻时测量初始带温度以及重复所述初始温度测量和重复对初始电阻的测量。用与所测得的初始电阻值相关的所测得的初始温度来填充所述数据库。

或者，在本发明的这个或其它方面中，随后测量所述有包层的带或索的一根或多根绳、股束或线的电阻和温度。通过以下操作来确定阈值：使用所测得的温度来通过查询所述数据库来确定所测得的温度下的所述真实初始电阻；以及按照相对于所述真实初始电阻的百分数改变来计算所述阈值。

或者，在本发明的这个或其它方面中，假如超过所述阈值则采取行动。

根据本发明的另一方面，一种用于具有一根或多根绳、股束和/或线的有包层的带或索的监测系统包括用于接合所述有包层的带或索的所述一根或多根绳、股束或线且能够测量其电阻的磨损检测单元以及能够测量温度的温度传感器。利用数据库来存储电阻以及对应的温度测量值。所述磨损检测单元重复地测量初始电阻，且所述温度传感器重复地测量初始温度，利用所述初始电阻测量值和初始温度来确定真实初始电阻。

附图简述

图1A是具有1∶1挂绳布置的示例性电梯系统的示意图；

图1B是具有不同挂绳布置的另一示例性电梯系统的示意图；

图1C是具有悬臂式布置的另一示例性电梯系统的示意图；

图2是电梯带的横截面图；

图3是电梯带磨损检测单元的示意图；

图3A是与有包层的索结合的磨损检测单元的示意图；

图4是用于校准磨损检测单元的方法的图示；以及

图5是用于校准磨损检测单元的另一方法的图示。

详细描述参看附图以举例方式阐释了本发明以及其优点和特征。

具体实施方式

图1A、图1B和图1C示出了可以利用本发明的示例性曳引式电梯系统10的示意图。本文中不论述电梯系统10的对于理解本发明并无必要的特征(例如导轨、保险锁等)。电梯系统10包括通过一根或多根带16操作性地悬吊或支撑在井道14中的电梯轿厢12。所述一根或多根带16与一个或多个绳轮18相互作用以绕电梯系统10的各个部件滑过。所述一根或多根带16还可以连接到对重22，所述对重用以帮助平衡电梯系统10且产生曳引。

绳轮18各自具有直径20，所述直径可以与电梯系统10中的其它绳轮18的直径相同或不同。至少一个绳轮18可以是驱动绳轮。驱动绳轮通过机构50驱动。机构50对驱动绳轮的移动驱动、移动和/或推进了(通过曳引)绕驱动绳轮滑过的一根或多根带16。

至少一个绳轮18可以是反绳轮、导向绳轮或空转绳轮。反绳轮、导向绳轮或空转绳轮不受机构50驱动，而是帮助导引一根或多根带16绕电梯系统10的各个部件通过。另外，一个或多个绳轮18(例如反绳轮、导向绳轮或空转绳轮)可以沿其旋转轴具有凸面形状或冠状以有助于使一根或多根带16沿绳轮18保持居中或保持在所要位置。

在一些实施方案中，电梯系统10可以使用两根或更多根带16来悬吊和/或驱动电梯轿厢12。另外，电梯系统10可以具有各种配置，使得一根或多根带16的两侧与一个或多个绳轮18接合(例如图1A、图1B或图1C中的示例性电梯系统中所示)或者一根或多根带16的仅一侧与一个或多个绳轮18接合。

图1A提供了1∶1挂绳布置，其中一根或多根带16终止于轿厢12和对重22处。图1B和图1C提供了不同的挂绳布置。具体来说，图1B和图1C示出了轿厢12和/或对重22可以具有一根或多根带16接合于其上的一个或多个绳轮18且一根或多根带16可以终止于别处，通常终止于井道14内(例如对于无机房电梯系统)或机房内(对于利用机房的电梯系统)内的结构处。所述布置中所用的绳轮18的数目决定了特定的挂绳比(例如，图1B和图1C中所示的2∶1挂绳比或不同的比)。图1C还提供了悬臂型电梯。本发明可以用在除了图1A、图1B和图1C中所示的示例性类型以外的电梯系统上。

图2提供了可以利用本发明的示例性带构造或设计的示意图。本发明还能够与有包层的索一起使用。每根带16可以由夹套26中的一根或多根绳24构造而成。如图2中所见，带16可以具有大于1的纵横比(即，带宽度比带厚度大)。带16可以经构造以在从一个或多个绳轮18上经过时具有足够的柔性以提供低的抗弯应力、满足带寿命要求且具有平稳操作，同时又足够稳固以能够满足用于悬吊和/或驱动电梯轿厢12的强度要求。夹套26可以是任何合适材料，包括单种材料、多种材料、使用相同或不同材料的两个或更多个层、和/或膜。在一个布置中，夹套26可以是使用(例如)挤出或模轮工艺涂覆到绳24的聚合物，例如弹性体。在另一布置中，夹套26可以是将绳24相接合和/或整合的机织布。作为额外布置，夹套26可以是之前提到的替代物中的一者或多者相结合。

夹套26可以将绳24基本上保持在其中。短语“基本上保持”表示夹套26与绳24充分接合以将扭矩从机构50经由夹套26传递到绳24以驱动电梯轿厢12的移动。夹套26可以完全围封绳24(例如图2中所示)、基本上围封绳24、或至少部分围封绳24。

参看图3，磨损检测单元52电连接到带16的一根或多根绳24。尽管下文是相对于绳来进行描述，但是单元52可以或者电连接到带或索的一个或多个股束或电连接到带或索的一根或多根线。磨损检测单元52连接到带16上的合适位置处，例如，连接到带16的位于井道14上端处的末端(例如，图1B和图1C中所示的2∶1挂绳布置)。但是，应了解，此位置仅是示例性的且用于将磨损检测单元52连接到带16的其它位置也涵盖在本发明范围内。例如，在图1A所示的1∶1挂绳布置中，单元52将需要接合带16的末端。在操作期间，将电流施加通过绳24。所得电压使得可以确定绳24的电阻。将此测得的电阻与在初次安装带16期间测得的初始绳电阻进行比较。绳24的电阻的改变(通常是电阻增加)指示绳24的磨损。将所述电阻改变与一个或多个阈值进行比较，且当超过阈值时，电梯系统10可以采取行动，包括但不限于通知维护提供商、发出警报和/或停止电梯系统10的操作。为了将通过绳24传输的信号返回给磨损检测单元52，提供另一磨损检测单元52或其它装置(例如分流连接器)以传输所述返回信号。参看图3A，磨损检测单元52可以与包括多根绳24的有包层的索78一起使用，所述索包覆有夹套26，包覆方式与本文中就带16来描述的方式类似。

在磨损检测单元52中，基于带16的初始测量电阻来确定或设定阈值，且所述阈值可以是测量电阻相对于初始测量电阻的百分数改变。磨损检测单元52进一步包括温度传感器54以测量磨损检测单元52处的温度，初始测量电阻与所述温度相关。为了更准确地确定阈值，且由此更准确地确定绳24的磨损程度，基于在安装之后的初始时间段内周期性地进行的重复电阻测量来确定初始测量电阻。对电阻测量值的取样应是足够频繁的以捕获在一天之内发生的正常温度变化(例如每小时一次)。用于确定初始电阻的初始时间段的长度应足够长以捕获发生的典型变化，例如六个月。然而，需要选择初始时间段的长度，使得在所述过程期间不会经历绳24的降级。换句话说，选择所述时间段，使得有包层的带或索仍展现出新的有包层的带或索的特性。图4中示出了示例性方法。

所述过程在步骤56处开始，其中将有包层的带或索安装在井道14中的电梯系统10中。所安装的可以是电梯系统10中所用的初始的有包层的带或索或者在电梯系统10的寿命中在稍后时间安装的替换带或索。在步骤58处，测量初始绳电阻，且还通过温度传感器54测量初始温度。在步骤60处，将初始绳电阻和初始温度存储在磨损检测单元52中或存储在其它合适位置，例如存储在现场之外的位于电梯系统10的维护提供商处的存储器中。作为校准例程的一部分，如步骤62处所示，周期性地重复对温度和电阻的测量。此导致一组校准电阻和校准温度，在步骤64处，所述校准电阻和校准温度与初始绳电阻和初始温度一起填入温度和对应电阻的数据库中。因为在带16的使用寿命的早期执行校准例程，所以带16的恶化尚未发生，因此数据库实际上是各个温度下的初始绳电阻值的集合。

在一些实施方案中，在步骤66处对数据库中的电阻值进行平均以在步骤68处确定在阈值的校准中所用的经校准初始电阻。作为一实例，阈值可以是经校准初始电阻的80％。在其它实施方案中，如图5中所示，在步骤70处，只要执行检查，就确定阈值。在完成了校准例程之后，在步骤70处测量检查温度和检查电阻。在步骤72处，查询数据库，且在步骤74处，确定针对所述特定温度的校准电阻。在步骤76处，使用校准电阻来计算阈值，将检查电阻与所述阈值进行比较。

执行校准例程以及利用温度测量值来确定阈值提供了用于确定阈值的更准确的初始电阻值，由此提供对带16条件的更准确确定。另外，校准例程使得可以更好地理解绳温度对测得的带电阻的作用。

虽然仅结合有限数目的实施方案来详细地描述本发明，但是将容易理解到本发明不限于此类公开的实施方案。而是，可以修改本发明以并入迄今未描述但是属于本发明的精神和范围内的任何数目的变化、更改、替代或等效布置。另外，虽然已描述了本发明的各种实施方案，但是应理解本发明的方面可以仅包括一些所描述的实施方案。因此，不认为本发明受限于前文的描述，而是仅受限于所附权利要求书的范围。

Claims (11)

1.一种用于有包层的带或索的磨损检测方法，包括：

测量所述有包层的带或索的一根或多根绳、股束或线的初始电阻；

通过以下操作来校准所述初始电阻：

重复对初始电阻的所述测量；

用所测得的初始电阻值来填充数据库；以及

根据初始电阻的全体来确定真实初始电阻；以及

将所述有包层的带或索的所述一根或多根绳、股束或线的后续测得的电阻值与所述真实初始电阻进行比较。

2.如权利要求1所述的方法，其中通过计算初始电阻的所述全体的平均值来确定所述真实初始电阻。

3.如权利要求1所述的方法，其中按足以虑及在一整天内有包层的带或索的温度变化的间隔来重复所述初始电阻测量。

4.如权利要求3所述的方法，其中所述间隔是大约一个小时。

5.如权利要求1所述的方法，其中在操作时段内重复所述初始电阻测量，使得在所述初始电阻测量的重复期间不会经历所述绳、股束或线的不降级。

6.如权利要求5所述的方法，其中所述操作时段是大约六个月。

7.如权利要求1所述的方法，进一步包括：

在测量所述初始电阻时测量初始温度；

与重复对初始电阻的所述测量一起重复所述初始温度测量；

用与所测得的初始电阻值相关的所测得的初始温度来填充所述数据库。

8.如权利要求7所述的方法，进一步包括：

随后测量所述有包层的带或索的一根或多根绳、股束或线的电阻和温度；

通过以下操作来确定阈值：

使用所测得的温度来通过查询所述数据库来确定所测得的温度下的所述真实初始电阻；以及

按照相对于所述真实初始电阻的百分数改变来计算所述阈值。

9.如权利要求1所述的方法，进一步包括假如超过所述阈值则采取行动。

10.一种用于具有一根或多根绳、股束和/或线的有包层的带或索的监测系统，包括：

磨损检测单元，用于接合所述有包层的带或索的所述一根或多根绳、股束或线且能够测量其电阻；

温度传感器，所述温度传感器能够测量温度；以及

数据库，用以存储电阻以及对应的温度测量值；

其中所述磨损检测单元重复地测量初始电阻，且所述温度传感器重复地测量初始温度，利用所述初始电阻测量值和初始温度来确定真实初始电阻。

11.如权利要求10所述的监测系统，所述监测系统与具有一根或多根有包层的带或索的电梯系统相结合，所述有包层的带或索各自具有一根或多根绳、股束和/或线。