CN107618951A - 电梯平层位置检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电梯平层位置检测装置，包括检测器、检测器安装架、被检测板和被检测板安装架，检测器上电性连接一个以上感应器或感应器组合，被检测板的形状呈连续或非连续的变化；在电梯井内不同区域，感应器或感应器组合正对的被检测板的面积不同。本发明通过在检测器上连接感应器或感应器组合，由检测器采集感应器与被检测板之间或感应器组合内的感应器之间所形成的电容的电容值变化量，按照预先设定的电容采样阈值处理数据并判断轿厢位置，有效地抑制了电梯运行时由轿厢在垂直方向上摆动而引起的检测输出偏移，从而维持了检测器的稳定输出，提高了电梯平层位置检测的精度。

Description

电梯平层位置检测装置

技术领域

本发明涉及电梯检测设备领域，特别是涉及一种电梯平层位置检测装置。

背景技术

随着楼层的不断升高，现在的电梯中，电梯曳引主机和轿厢相连的钢丝绳总长不断增大，钢丝绳的拉伸量与其总长度成正比。电梯处于平层位置时，随着乘客人数增加或减少，轿厢底部会下移或上移，使得轿门地坎和层门地坎不对齐，给出入电梯人员带来不便，甚至绊倒。

传统的自动再平层功能的实现一般是：通过检测器检测被检测板感应平层。当轿厢下移或上移距离超出规定值以后，控制系统控制主机抱闸打开，主机转动，把轿厢提升或下降，使轿厢再次到达平层。

如图1所示，传统的电梯平层检测装置的平层位置检测器10和再平层位置检测器20是完全独立的两组检测器，且每一组的数量是两个。检测时，平层位置检测器10和再平层位置检测器20分别提供相互独立的平层信号(DZU，DZD)和再平层信号(RLU，RLD)。

但是该方法存在以下缺点：

1、需分别提供相互独立的平层信号(DZU，DZD)和再平层信号(RLU，RLD)。每个信号由独立的霍尔式或光电式检测器与两两共用的被检测板(DZU、DZD共用一个，RLU、RLD共用另一个)产生，共需四个检测器，两块被检测板，成本较高；

2、如图1所示，平层信号(DZU，DZD)和再平层信号(RLU，RLD)分别占据一部分井道空间，其结构也较为复杂；

3、再平层的精度有局限性。其精度取决于两个平层检测器检测再平层信号的重合区域大小，如图2所示，该传统再平层方法的精度即20a与20b信号重合的±10mm。

此外，现有技术中没有如何应对与轿厢运行方向垂直的摆动引起的、被检测板与感应器之间的距离变动导致的、感应器上检测到的采样值偏移问题的技术方案。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种电梯平层位置检测装置，它可以提高电梯平层位置检测精度。

为解决上述技术问题，本发明的第一种电梯平层位置检测装置，安装在厅门与轿门之间，包括：检测器、检测器安装架、被检测板和被检测板安装架；检测器通过检测器安装架固定在电梯轿厢外壁，被检测板通过被检测板安装架固定在厅门壁上靠近厅门处；检测器上电性连接一个以上感应器，用于感应该感应器与被检测板之间所形成的电容的变化；被检测板的形状呈连续或非连续的变化；在电梯井内不同区域，感应器正对的被检测板的面积不同。

所述检测器可以采用电容式检测器，用于检测感应器与被检测板之间所形成的电容的电容值变化量。

所述被检测板的材质为金属。

所述感应器与被检测板可以相互平行。

较佳的，每个感应器的宽度大于被检测板最宽处的宽度。

为解决上述技术问题，本发明的第二种电梯平层位置检测装置，安装在厅门与轿门之间，包括：检测器、检测器安装架、被检测板和被检测板安装架；检测器通过检测器安装架固定在电梯轿厢外壁，被检测板通过被检测板安装架固定在厅门壁上靠近厅门处；检测器上电性连接一个以上感应器组合，每个感应器组合内的感应器之间形成一个电容；被检测板的形状呈连续或非连续的变化；在电梯井内不同区域，感应器组合正对的被检测板的面积不同。

所述检测器可以采用电容式检测器，用于检测感应器组合所形成的电容的电容值变化量。

所述被检测板的材质为非金属。

每个感应器组合与被检测板相互平行。

较佳的，感应器组合中的每个感应器的宽度大于被检测板最宽处的宽度。

本发明通过在检测器上连接感应器或感应器组合，由检测器采集感应器与被检测板之间或感应器组合内的感应器之间所形成的电容的电容值变化量，按照预先设定的电容采样阈值处理数据并判断轿厢位置，有效地抑制了电梯运行时由轿厢在垂直方向上摆动而引起的检测输出偏移，从而维持了检测器的稳定输出，提高了电梯平层位置检测的精度。

附图说明

图1是传统电梯平层位置检测装置示意图；

图2是图1的电梯平层位置检测装置的再平层检测精度示意图；

图3是本发明实施例1的电梯平层位置检测装置在电梯中的安装位置俯视图；

图4是本发明实施例1的电梯平层位置检测装置的被检测板和检测器的安装位置侧视图；

图5是本发明实施例1的电梯平层位置检测装置的被检测板和检测器的结构及相对位置关系俯视图；

图6是本发明实施例1的电梯平层位置检测装置的被检测板的形状结构侧视图；

图7是本发明实施例1的电梯平层位置检测装置的动作方式示意的图；

图8是本发明实施例2的电梯平层位置检测装置的被检测板和检测器的结构及相对位置关系俯视图；

图9是本发明的电梯平层位置检测装置的被检测板的其他四种可行形状示意图。

图中附图标记说明如下：

1：轿厢

2：轿门

3：检测器安装架

4：厅门壁

5：厅门

6：电梯门厅的门槛

10：平层检测器

11：检测器

12a、12b：感应器

13：感应器组合

20：再平层检测器

21：再平层准确位置

20a：上再平层检测器检测到信号的区域(再平层信号RLU检测到的区域)

20b：下再平层检测器检测到信号的区域(再平层信号RLD检测到的区域)

31：被检测板

32：被检测板安装架

x：垂直于电梯运行方向的方向

y：垂直于电梯运行方向并与x轴方向垂直的方向

z：电梯运行方向

109：感应器与被检测板的投影重合区域

D：感应器的宽度

E：被检测板最宽处的宽度

L：被检测板台阶的宽度

U：检测器的输出

Z：检测器的位置

具体实施方式

为对本发明的技术内容、特点与功效有更具体的了解，现结合附图及具体实施例，详述如下：

实施例1

如图3～5所示，本实施例的电梯平层位置检测装置，安装在电梯厅门5与轿门2之间，主要包括有：检测器安装架3、检测器11、被检测板31和被检测板安装架32。被检测板31的材质为金属，形状结构参见图6所示。检测器11与被检测板31在电梯轿厢1的运行方向(即z轴方向)上相互平行安装。其中，检测器11通过检测器安装架3固定安装在电梯轿厢1的外壁，被检测板31通过被检测板安装架32固定安装在厅门壁4上靠近厅门5的位置。

如图5所示，在被检测板31的两侧、检测器11相对的两内侧壁上，分别安装有感应器12a和感应器12b，感应器12a用于感应被检测板31与感应器12a之间所形成的电容的变化，感应器12b用于感应被检测板31与感应器12b之间所形成的电容的变化。感应器12a和感应器12b分别与检测器11电性连接。每个感应器的宽度D均大于被检测板31最宽处的宽度E(参见图6、7所示)。检测器11为电容式检测器，用于检测感应器12a与被检测板31以及感应器12b与被检测板31之间电场耦合的强弱变化(感应器在不同区域正对的被检测板的面积不同，当感应器与被检测板之间的距离保持不变时，电场耦合的强弱取决于感应器与被检测板的投影重合区域109的面积大小)，汇总后进行处理，并输出处理结果。

该电梯平层位置检测装置的动作方式参见图7所示。检测器11随着轿厢1在井道内沿z轴方向移动，当进入开门区域后，由于感应器与被检测板的投影重合区域109的面积发生变化，导致检测器11的输出结果改变。假设检测器11的输出为V，检测器11的位置为Z，

当V1≤V＜V2时，判定检测器11仅检测到下平层板区域，设此时检测器11所处位置区域为Z1；

当V2≤V≤V7时，判定检测器11同时检测到上、下平层板区域，设此时检测器11所处位置区域为Z2；

当V7＜V≤V8时，判定检测器11仅检测到上平层板区域，设此时检测器11所处位置区域为Z3；

当V3≤V＜V4时，判定检测器11仅检测到下再平层板区域，设此时检测器11所处位置区域为Z4；

当V4≤V≤V5(V5-V4≤5％×V5)时，判定检测器11同时检测到上、下再平层板区域，设此时检测器11所处位置区域为Z5；

当V5＜V≤V6时，判定检测器11仅检测到上再平层板区域，设此时检测器11所处位置区域为Z6。

在轿厢1向上移动至Z1区域前或向下移动至Z3区域前(轿厢1可能沿z轴上、下两个方向移动至平层区域)，提前一段特定的距离开始减速，开始减速的位置的校准依靠Z1或Z3区域的位置。

在轿厢1通过Z1或Z3区域后，进入Z2区域，在该区域允许轿厢1打开轿门2。

轿厢1继续向最终平层位置移动，缓慢运行至Z5区域后停止。

而后，若轿厢1开门，人员进出引起轿厢1上下移动，并移出了Z5区域，进入Z4或Z6区域，则轿厢进行上移或下移再平层。

电梯轿厢在运行时会有垂直方向(x轴方向和y轴方向)的摆动，这种摆动通常会导致检测器输出值的偏移，但本实施例的电梯平层位置检测装置很好地解决了这一技术难题，对检测器的输出偏移进行了有效的补偿和抑制，从而获得了较稳定的输出。这是由于：

a)对于轿厢1在x轴方向的摆动，假设感应器12a与感应器12b采集到的数据分别为ΔC1与ΔC2，则ΔC1与ΔC2的倒数和的平均值的倒数的值ΔCm基本不受x轴方向的抖动的影响，ΔCm仅取决于感应器与被检测板的投影重合区域109的面积；

b)对于轿厢在y轴方向的摆动，由于采用了比被检测板31最宽处的宽度E更宽(本实施例中为14L)的感应器，即D>E＝14L，当轿厢在y轴方向摆动时，只要感应器12a、感应器12b与被检测板31的投影重合区域109的横向变化范围不超过E(电梯运行时允许的摆动是有范围的)，则感应器与被检测板31的投影重合区域109的面积就不会变，从而不会引起输出的偏移。

实施例2

本实施例的电梯平层位置检测装置的结构、安装位置与动作方式与实施例1基本相同，不同之处在于，用包含两个电极的感应器组合13替代实施例1中的感应器12a与感应器12b，感应器组合13的两个电级分别对称设置在被检测板31的两侧，参见图8所示，且两个电级共同组成为一个电容；被检测板31的材质采用亚历克、玻璃、硬质塑料等非金属材料。

被检测板31通过改变感应器组合13所形成的电容的介电质，使感应器组合13所形成的电容的电容值发生变化，检测器11采集电容值变化数据，按照预先设定的电容采样阈值进行处理后输出，根据检测器11的输出值判定电梯所处的位置。

本实施例的电梯平层位置检测装置也同样可以解决电梯运行时由轿厢在垂直方向的摆动而导致的检测器输出偏移问题：

a)对于轿厢在x轴方向的摆动，由于感应器组合13的电容变化值不会随摆动而偏移，所以轿厢在x轴方向的摆动对本实施例的检测器11的输出值没有影响；

b)对于轿厢在y轴方向的摆动，同实施例1。

在其他实施例中，本发明的电梯平层位置检测装置的被检测板，还可以设计成如图9所示的形状。

Claims (10)

1.电梯平层位置检测装置，安装在厅门与轿门之间，其特征在于，包括：检测器、检测器安装架、被检测板和被检测板安装架；检测器通过检测器安装架固定在电梯轿厢外壁，被检测板通过被检测板安装架固定在厅门壁上靠近厅门处；检测器上电性连接一个以上感应器，用于感应该感应器与被检测板之间所形成的电容的变化；被检测板的形状呈连续或非连续的变化；在电梯井内不同区域，感应器正对的被检测板的面积不同。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述检测器为电容式检测器，用于检测感应器与被检测板之间所形成的电容的电容值变化量。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述被检测板的材质为金属。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，感应器与被检测板相互平行。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，每个感应器的宽度大于被检测板最宽处的宽度。

6.电梯平层位置检测装置，安装在厅门与轿门之间，其特征在于，包括：检测器、检测器安装架、被检测板和被检测板安装架；检测器通过检测器安装架固定在电梯轿厢外壁，被检测板通过被检测板安装架固定在厅门壁上靠近厅门处；检测器上电性连接一个以上感应器组合，每个感应器组合内的感应器之间形成一个电容；被检测板的形状呈连续或非连续的变化；在电梯井内不同区域，感应器组合正对的被检测板的面积不同。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述检测器为电容式检测器，用于检测感应器组合所形成的电容的电容值变化量。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述被检测板的材质为非金属。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，每个感应器组合与被检测板相互平行。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，感应器组合中的每个感应器的宽度大于被检测板最宽处的宽度。