CN112093621B - 张力测量仪及其在测量电梯平衡系数及补偿效果中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明属于电梯安全技术领域，主要涉及一种张力测量仪及其在测量电梯平衡系数及补偿效果中的应用，包括测量仪主体、压绳辊组件、信号处理单元、计算处理单元、传感器单元及旋转螺杆；所述测量仪主体由安装板一、安装板二、安装板三组成；所述压绳辊组件包括固定压绳辊组件、移动压绳辊组件；所述传感器单元包括无线力传感器、无线位移传感器；所述旋转螺杆一端设置有与螺纹孔匹配的螺纹，并通过对旋转螺杆旋转实现移动压绳辊组件的移动调节。本发明通过张力测量仪对电梯轿厢侧、对重侧曳引绳张力的准确测量及多因素的综合考量获得电梯平衡系数及补偿效果的评价方法，该方法无需加载操作简单易行，实用性强数据更加精准。

Description

张力测量仪及其在测量电梯平衡系数及补偿效果中的应用

技术领域

本发明属于电梯安全技术领域，具体涉及一种张力测量仪及其在测量电梯平衡系数及补偿效果中的应用。

背景技术

结合附图1对电梯平衡系数的含义及现有技术对电梯平衡系数的测量方法梳理如下：

1)、曳引轮是电梯的驱动部件，曳引轮表面加工有绳槽，绳槽的大小与曳引绳直径大小相匹配。曳引轮转动时靠绳槽与曳引绳之间的摩擦力驱动曳引绳运行从而牵引电梯轿厢及对重上下运行。

2)、曳引绳为多根钢丝绳。

3)、对重用来平衡电梯轿厢及载荷，并使曳引轮与曳引绳之间能产生足够的摩擦力。

4)、轿厢提供乘客乘坐电梯。

5)、补偿绳或链一般为包胶的粗绳或链条，用来补偿当电梯运行在不同高度时曳引绳自身重量在轿厢及对重两侧的分配发生变化造成电梯平衡系数发生较大变化。

6)、随行电缆是为电梯轿厢提供电源、控制信号、通讯信号的多芯线缆。

7)、电梯平衡系数的含义

Q——电梯额定载重量

P——空载轿厢重量

W——对重重量

M₁——曳引绳AB段重量

M₂——曳引绳BC段重量

M₃——补偿绳链DE段重量

M₄——补偿绳链EF段重量

M₅——随行电缆FG段重量

轿厢侧总重量：M_J＝P+M₁+M₄+M₅

对重侧总重量：M_D＝W+M₂+M₃

电梯平衡系数：K＝(M_D-M_J)/Q

从以上平衡系数含义可以看出，由于电梯运行到不同高度，其中的M₁、M₂、M₃、M₄、M₅在不断变化，即使通过补偿绳链可以实现M₁+M₄＝M₂+M₃完全补偿，但是M₅不可能补偿，所以电梯平衡系数是动态变化的，它是一个范围值，不是一个定值，因此电梯相关标准规定电梯平衡系数应调整到0.4～0.5，而不是一个定值。

电梯平衡系数对电梯运行的影响：

根据曳引系统的曳引条件：T₁/T₂＜e^αf(其中T₁、T₂为曳引轮两侧曳引绳的张力，ɑ为曳引绳在曳引轮上的包角，f为曳引绳与曳引轮绳槽之间的当量摩擦系数)，若平衡系数过小，当电梯重载时T₁/T₂就会上升有可能打破曳引条件导致轿厢失控加速向下溜车；若平衡系数过大，当电梯轻载时T₁/T₂就会上升有可能打破曳引条件导致轿厢失控加速向上溜车。根据曳引轮上的有效驱动或制动力矩：M＝|T₁-T₂|R(其中T₁、T₂为曳引轮两侧曳引绳的张力，R为曳引轮节圆半径)，若平衡系数过小，当电梯重载时|T₁-T₂|就会增加有可能使曳引机驱动或制动力矩不足导致轿厢失控加速向下溜车；若平衡系数过大，当电梯轻载时|T₁-T₂|就会增加有可能使曳引机驱动或制动力矩不足导致轿厢失控加速向上溜车。通过以上分析，电梯平衡系数是保障电梯安全运行的重要条件，必须严格控制。

电梯平衡系数传统测量方法：

目前国家技术标准规范默认的是电流法：就是调整电梯的装载重量，然后上下运行电梯，当电梯运行到中间层站，分别测量曳引机上行电流和下行电流，当上行电流与下行电流相等时，电梯所装载的重量为P，则平衡系数为P与电梯额定载重量的比值。

该测量方法存在以下问题：

只能测中间层站的平衡系数，是平衡系数的中间值即定值，不能确定平衡系数范围，中间值符合要求并不能说明范围值符合要求，所以测量结果用于合格判定有风险。电动机运行特性分为电动状态和发电状态两种状态，电动状态时电网给电动机供电，发电状态时电动机向电网馈电，测量平衡系数时所采集的曳引机上行电流和下行电流只能定量判断电流值大小，而不能判断是供电或是馈电。如果一个处于供电状态而另一个处于馈电状态，即使电流值大小相等，也无法判定此时曳引机上下运行载荷是对等的，所以这种方法的测量结果可信度存在问题。这种方法需要加载，而且需要不断调整加载量，所以成本高、时间长、劳动强度大。

发明内容

本发明的目的是：旨在提供一种张力测量仪及其在测量电梯平衡系数及补偿效果中的应用，用于实现电梯平衡系数的高效、准确测量与评估的问题。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种张力测量仪，包括测量仪主体、压绳辊组件、信号处理单元、计算处理单元、传感器单元及旋转螺杆。本发明通过压绳辊组件与曳引绳的直接安装压紧，实现紧密的压力接触，并通过传感器单元、信号处理单元对曳引绳张力数据进行采集与无线传输，最终计算处理单元根据曳引绳张力数据计算获得电梯平衡系数范围。整体的安装与数据采集快速、准确，并且不需要加载效率高、成本低，更具有实用性。

进一步，所述测量仪主体由安装板一、安装板二、安装板三组成，所述安装板一、安装板二内侧设置有安装槽五，所述安装槽五中设置有安装孔，所述安装板二上设置有滑槽，所述安装板三上设置有螺纹孔。上述安装板一、安装板二内侧设置有安装槽五，该结构的设计只需将固定压绳辊组件在安装槽五中滑动配合，即可快速实现固定压绳辊组件的安装与拆卸。

进一步，所述压绳辊组件包括固定压绳辊组件、移动压绳辊组件；

所述固定压绳辊组件由压绳辊一、固定件组成，所述固定压绳辊组件内侧设置有安装槽一，所述安装槽一与固定件配合实现压绳辊一的安装固定，所述固定压绳辊组件两端设置有凸起，凸起上设置有安装孔，所述固定压绳辊组件两端的凸起与安装槽五配合实现固定压绳辊组件与测量仪主体的安装与拆卸；

所述移动压绳辊组件由压绳辊二、压绳辊三、固定件组成，所述移动压绳辊组件内侧设置有安装槽二、安装槽三与安装槽四，所述安装槽四设置于安装槽二、安装槽三之间，所述安装槽二、安装槽三与固定件配合实现压绳辊二、压绳辊三的安装固定，所述移动压绳辊组件一端设置有固定块，所述固定块设置有与测量仪主体一侧配合安装的U型槽，所述固定块上设置有通孔，所述移动压绳辊组件上设置有吊环。上述固定块设置有与测量仪主体一侧配合安装的U型槽，该结构的设计只需安装板二穿过U型槽就可快速实现移动压绳辊组件与测量仪主体的安装与拆卸，非常便捷。所述吊环的设置用于测量仪在安装或使用时可通过绳索将吊环进行绑定，以防止测量仪在安装或者使用时脱落，同时该结构的设置更利于单人对测量仪的操作安装。

进一步，所述传感器单元包括无线力传感器、无线位移传感器。

所述无线力传感器主要用于曳引绳张力数据的采集，所述无线位移传感器用于各压绳辊横向中心距b的采集。

进一步，所述无线力传感器设置于移动压绳辊组件与安装板三之间，并与移动压绳辊组件紧密接触，所述无线力传感器通过旋转螺杆、限定部、固定盘的连接配合实现固定；所述无线位移传感器设置于固定块上的通孔中，并匹配于滑槽中实现限位滑动。

进一步，所述旋转螺杆一端设置有与螺纹孔匹配的螺纹，并通过对旋转螺杆旋转实现移动压绳辊组件的移动调节。同时通过旋转螺杆的旋转也可实现无线位移传感器在滑槽中的位移变化，所述滑槽上设置有距离刻度或对齐标记，根据测量需要可通过旋转螺杆的调节实现各压绳辊横向中心距b的参数设置。

张力测量仪测量电梯平衡系数及补偿效果的方法，包括如下步骤：

将曳引绳张力测量仪分别安装于对重侧绳头与轿厢侧绳头或绳头周围，并按照以下公式计算获得曳引绳张力：

F＝f/2 sin{arcsin[(D+d)/(L²+b²)^1/2]-arctan(b/L)}

令C＝1/2 sin{arcsin[(D+d)/(L²+b²)^1/2]-arctan(b/L)}为曳引绳的张力系数

F＝Cf

其中，D——曳引绳张力测量仪压绳辊直径(一般情况下各压绳辊直径相同设置)；

d——曳引绳直径；

L——曳引绳张力测量仪压绳辊纵向中心距；

b——曳引绳张力测量仪压绳辊横向中心距；

f——曳引绳张力测量仪压绳辊一推力；

F——曳引绳张力；

C——张力系数；

其中张力系数C与D、d、L、b参数相关，因参数b是可调参数，所以张力系数C是可变系数。可以根据所测曳引绳张力F大小调节张力系数C以提高测量仪的适应性，从而大大提升测量仪的实用性。

电梯在空载情况下，根据曳引绳张力测量仪测量的曳引绳张力按照以下公式计算获得轿厢侧或对重侧的总重量：

W＝F_x(1-βⁿ)/(1-β)

或W＝F_s(1-βⁿ)/(β^n-1-βⁿ)

β＝(F_s/F_x)^1/(n-1)

其中，W为轿厢侧或对重侧的总重量；

F_s为轿厢或对重上行趋势测量出曳引绳绳头处张力；

F_x为轿厢或对重下行趋势测量出曳引绳绳头处张力；

β为电梯滑动轮传力衰减率；

n为曳引比；

电梯运行至任意位置，根据轿厢侧重量、对重侧重量、电梯额定载重量，按照以下公式计算获得电梯平衡系数：

K＝(W-P)/Q

其中，K为电梯平衡系数，W为对重侧重量，P为轿厢侧重量，Q为电梯额定载重量；

电梯平衡系数区间：

ΔK＝K_max-K_min

其中，△K补偿效果评估值，K_max是平衡系数最大值，K_min是平衡系数最小值。

进一步，所述张力测量仪的安装，还包括如下步骤：

将张力测量仪用绳索悬吊在曳引绳绳头附近适当位置；

打开张力测量仪无线位移传感器和无线力传感器，观察数据传输是否正常，设置曳引绳直径d；

转动张力测量仪旋转螺杆，将三个压绳辊中心调整在一条直线上并与张力测量仪上的对齐标记重合，然后将无线位移传感器和无线力传感器复位清零；

继续转动张力测量仪旋转螺杆，将压绳辊横向中心距b调到最大；

卸下固定压绳辊组件，推动张力测量仪将张力测量仪的移动压绳辊组件与绳头绳排贴合，再装上固定压绳辊组件，从而将绳头绳排置于固定压绳辊组件、移动压绳辊组件之间；

转动张力测量仪旋转螺杆将压绳辊横向中心距b逐渐调小，并同时观察张力测量仪的数据变化，此时压绳辊横向中心距b递减、张力系数C递减、无线力传感器压力f递增、曳引绳张力F保持基本不变或变化范围很小，直到无线力传感器压力f调到传感器量程的60-80％停止，张力测量仪安装完成。

进一步，获得电梯平衡系数最小值K_min、最大值K_max的具体实现如下:

将电梯运行到最低层站停靠；

向上慢速开动电梯较短距离，张力测量仪记录轿厢侧绳头上行张力F_S和对重侧绳头下行张力F_x；

向下慢速开动电梯较短距离，张力测量仪记录轿厢侧绳头下行张力F_x和对重侧绳头上行张力F_S；

张力测量仪根据测量记录的数据利用计算公式获得电梯平衡系数K，此时的平衡系数为电梯最小平衡系数K_min；

将电梯运行到最高层站停靠；

向下慢速开动电梯较短距离，张力测量仪记录轿厢侧绳头下行张力F_x和对重侧绳头上行张力F_S；

向上慢速开动电梯较短距离，张力测量仪记录轿厢侧绳头上行张力F_S和对重侧绳头下行张力F_x；

张力测量仪根据测量记录的数据利用计算公式获得电梯平衡系数K，此时的平衡系数为电梯最大平衡系数K_max。

进一步，所述电梯平衡系数合格判断及电梯补偿效果判定如下：

电梯平衡系数K_mim>0.4且K_max<0.5判定为合格，否则为不合格；

△K>0.1为补偿不足；△K<0.1且△K>0.05为补偿效果较差；△K<0.05且△K>0为补偿效果较好；△K<0为补偿过度。

采用上述技术方案的发明，具有如下优点：

1、本发明测量仪结构简单，安装快速方便，同时采用无线电子元件，可安装在曳引绳任意部位，不会影响电梯运行；

2、本发明压绳辊的横向中心距b可调，即测量仪张力系数C可变，使得测量仪对曳引绳张力测量范围适应性更强；

3、采用压绳辊结构，曳引绳无论是钢丝绳或是钢带都适应，同时通过计算公式的优化设计，本发明测力仪适应于各种钢丝绳直径和钢带厚度的曳引绳；

4、通过测量仪可同时测量出电梯处在任何部位时两绳头的张力，从而分别计算出对重侧和轿厢侧重量，并以此为依据实现平衡系数与判断补偿系统的补偿效果的测量、评估，通过曳引绳张力与重量的转换，数据更加精确；

5、采用本发明测量仪及方法测量平衡系数，无需加载，更省时、省力、经济，并且可靠性更强。

附图说明

图1为现有技术电梯平衡示意图；

图2为张力测量参数示意图；

图3为测量仪整体爆炸图；

图4为测量仪整体结构图；

图5为测量仪与曳引绳压紧结构图；

图6为测量仪主体结构图；

图7为测量仪固定压绳辊组件结构图；

图8为测量仪移动压绳辊组件结构图；

图9为曳引比n为4：1的示意图；

附图中各标记为：1-对重，2-轿厢，3-曳引轮，4-曳引绳，5-补偿绳或链，6-随行电缆，7-测量仪主体，8-移动压绳辊组件，9-固定压绳辊组件，10-安装板一，11-安装板三，12-安装板二，13-旋转螺杆，14-螺纹，15-螺纹孔，16-安装槽五，17-滑槽，18-安装孔，19-无线力传感器，20-固定盘，21-限定部，22-无线位移传感器，23-U型槽，24-固定块，25-通孔，26-吊环，27-安装槽二，28-安装槽四，29-安装槽三，30-压绳辊二，31-压绳辊三，32-压绳辊一，33-固定件，34-凸起，35-安装孔；36-安装槽一，37-曳引绳。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明，需要说明的是，在附图或说明书描述中，相似或相同的部分都使用相同的图号，附图中未绘示或描述的实现方式，为所属技术领域中普通技术人员所知的形式。另外，实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“顶”、“底”、“左”、“右”、“前”、“后”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本发明的保护范围。

如图1所示，从平衡系数含义可以看出，电梯在曳引轮3的带动下，电梯运行到不同高度，其中对重1侧和轿厢2侧的重量都在不断变化，即使通过补偿绳或链5可以实现完全补偿，但是随行电缆6不可能补偿，所以电梯平衡系数是动态变化的，它是一个范围值，不是一个定值，因此电梯平衡系数测量的准确性与采集数据的可靠性直接关联。

为解决以上技术问题，本发明做了以下技术改进：

如图3-8所示，一种张力测量仪，包括测量仪主体7、压绳辊组件、信号处理单元、计算处理单元、传感器单元及旋转螺杆13。本发明通过压绳辊组件与曳引绳4的直接安装压紧，实现紧密的压力接触，并通过传感器单元、信号处理单元对曳引绳4张力数据进行采集与无线传输，最终计算处理单元根据曳引绳4张力数据计算获得电梯平衡系数范围。整体的安装与数据采集快速、准确，并且不需要加载效率高、成本低，更具有实用性。

其中信号处理单元、计算处理单元可设置于测量仪上，也可为独立的外部结构，根据实际应用需要可进行灵活设计。

测量仪主体1由安装板一10、安装板二12、安装板三11组成，安装板一10、安装板二12内侧设置有安装槽五16，安装槽五16中设置有安装孔18，安装板二12上设置有滑槽17，安装板三11上设置有螺纹孔15。上述安装板一10、安装板二12内侧设置有安装槽五16，该结构的设计只需将固定压绳辊组件9在安装槽五16中滑动配合，即可快速实现固定压绳辊组件9的安装与拆卸。

压绳辊组件包括固定压绳辊组件9、移动压绳辊组件8；固定压绳辊组件9由压绳辊一32、固定件33组成，固定压绳辊组件9内侧设置有安装槽一36，安装槽一36与固定件33配合实现压绳辊一32的安装固定，固定压绳辊组件9两端设置有凸起34，凸起34上设置有安装孔35，固定压绳辊组件9两端的凸起34与安装槽五16配合实现固定压绳辊组件9与测量仪主体7的安装与拆卸；移动压绳辊组件8由压绳辊二30、压绳辊三31、固定件33组成，移动压绳辊组件8内侧设置有安装槽二27、安装槽三29与安装槽四28，安装槽四28设置于安装槽二27、安装槽三29之间，安装槽二27、安装槽三29与固定件33配合实现压绳辊二30、压绳辊三31的安装固定，移动压绳辊组件8一端设置有固定块24，固定块24设置有与测量仪主体7一侧配合安装的U型槽23，固定块24上设置有通孔25，移动压绳辊组件8上设置有吊环26。上述固定块24设置有与测量仪主体7一侧配合安装的U型槽23，该结构的设计只需安装板二12穿过U型槽23就可快速实现移动压绳辊组件8与测量仪主体7的安装与拆卸，非常便捷。所述吊环26的设置用于测量仪在安装或使用时可通过绳索将吊环26进行绑定，以防止测量仪在安装或者使用时脱落，同时该结构的设置更利于单人对测量仪的操作安装。

如图3-5所示，传感器单元包括无线力传感器19、无线位移传感器22，无线力传感器19主要用于曳引绳4张力数据的采集，无线位移传感器22用于各压绳辊横向中心距b的采集。无线力传感器19设置于移动压绳辊组件8与安装板三11之间，并与移动压绳辊组件8紧密接触，无线力传感器19通过旋转螺杆13、限定部21、固定盘20的连接配合实现固定；无线位移传感器22设置于固定块24上的通孔25中，并匹配于滑槽17中实现限位滑动。旋转螺杆13一端设置有与螺纹孔15匹配的螺纹14，并通过对旋转螺杆13旋转实现移动压绳辊组件8的移动调节。同时通过旋转螺杆13的旋转也可实现无线位移传感器22在滑槽17中的位移变化，滑槽17上设置有距离刻度或对齐标记，根据测量需要可通过旋转螺杆13的调节实现各压绳辊横向中心距b的参数设置，并通过无线位移传感器22进行数据采集。

实施例1：张力测量仪的安装

如图2-5所示，将张力测量仪用绳索悬吊在曳引绳4绳头附近适当位置；打开张力测量仪无线位移传感器22和无线力传感器19，观察数据传输是否正常，设置曳引绳4直径d；转动张力测量仪旋转螺杆13，将三个压绳辊中心调整在一条直线上并与张力测量仪上滑槽17的对齐标记重合，然后将无线位移传感器22和无线力传感器19复位清零；继续转动张力测量仪旋转螺杆13，将压绳辊横向中心距b调到最大；卸下固定压绳辊组件9，推动张力测量仪将张力测量仪的移动压绳辊组件8与绳头绳排贴合，再装上固定压绳辊组件9，从而将绳头绳排置于固定压绳辊组件9、移动压绳辊组件8之间；转动张力测量仪旋转螺杆13将压绳辊横向中心距b逐渐调小，并同时观察张力测量仪的数据变化，此时压绳辊横向中心距b递减、张力系数C递减、无线力传感器19压力f递增、曳引绳4张力F保持基本不变或变化范围很小，直到无线力传感器19压力f调到传感器量程的60-80％停止，张力测量仪安装完成。

实施例2：曳引绳张力F的测量方法

如图2所示，

参数设定：D——压绳辊直径，按仪器结构尺寸取值；

d——曳引绳直径，按具体测试对象设定参数；

L——压绳辊纵向中心距，按仪器结构尺寸取值；

b——压绳辊横向中心距，参数可调并利用位移传感器实时采集；三个压绳辊中心在一直线上为0，压紧方向为负，放松方向为正；

f——中间压绳辊推力，利用力传感器实时采集；

F——曳引绳张力，待测参数，利用以上参数D、d、L、b、f计算获取。

曳引绳张力F计算推导公式：F＝f/2 sin{arcsin[(D+d)/(L²+b²)^1/2]-arctan(b/L)}

令C＝1/2 sin{arcsin[(D+d)/(L²+b²)^1/2]-arctan(b/L)}为曳引绳的张力系数。

则：F＝Cf。

实施例3：张力系数C的调整

张力系数C与D、d、L、b参数相关，因参数b是可调参数，所以张力系数C是可变系数。可以根据所测曳引绳张力F大小调节张力系数C以提高测力计的适应性。以纵向中心距L＝75mm,压绳辊直径D＝50mm为实例见表1。

表1：纵向中心距L＝75mm,压绳辊直径D＝50mm

实施例4：以曳引比n为4：1为例的轿厢侧或对重侧的重量计算方法

如图9所示，

1、假设曳引轮3顺时针转动时绳头拉力为：F_x，滑轮传力衰减率：β

则：F＝F_x

F₁＝Fβ＝F_xβ

F₂＝F₁β＝F_xβ²

F₃＝F₂β＝F_xβ³

W＝F+F₁+F₂+F₃＝F_x(1-β⁴)/(1-β)

2、假设曳引轮3逆时针转动时绳头拉力为：F_S，滑轮传力衰减率：β

则：F＝F_S

F₁＝F/β＝F_S/β

F₂＝F₁/β＝F_S/β²

F₃＝F₂/β＝F_S/β³

W＝F+F₁+F₂+F₃＝F_S(1-β⁴)/(β³-β⁴)

3、根据1、2可得

β＝(F_S/F_x)^1/3

4、将3带入1或2可计算出W

5、计算出的W为轿厢或对重侧重量

轿厢侧重量W：包括轿厢重量、轿厢侧曳引绳重量、轿厢侧补偿绳链重量、轿厢侧随行电缆悬吊重量。

对重侧重量W：包括对重重量、对重侧曳引绳重量、对重侧补偿绳链重量。

6、即经过以上分析，通过测量曳引绳绳头的拉力F_x、F_S可以计算出轿厢或对重侧重量W。

通过以上实例可以发现，本发明方法将测量过程中多种变量进行优化融合，通过数据简化直接将张力与重量参数的转换，数据的可靠性得到进一步提升。

实施例5：电梯平衡系数最小值K_min计算方法

将电梯运行到最低层站停靠；向上慢速开动电梯1-5m，张力测量仪记录轿厢侧绳头上行张力F_S和对重侧绳头下行张力F_x；向下慢速开动电梯较短距离，张力测量仪记录轿厢侧绳头下行张力F_x和对重侧绳头上行张力F_S；张力测量仪根据测量记录的数据利用计算公式获得电梯平衡系数K，此时的平衡系数为电梯最小平衡系数K_min。

实施例6：电梯平衡系数最大值K_max计算方法

将电梯运行到最高层站停靠；向下慢速开动电梯1-5m，张力测量仪记录轿厢侧绳头下行张力F_x和对重侧绳头上行张力F_S；向上慢速开动电梯较短距离，张力测量仪记录轿厢侧绳头上行张力F_S和对重侧绳头下行张力F_x；

张力测量仪根据测量记录的数据利用计算公式获得电梯平衡系数K，此时的平衡系数为电梯最大平衡系数K_max。

实施例7：电梯平衡系数合格判断及电梯补偿效果判定如下：

ΔK＝K_max-K_min

电梯平衡系数K_min>0.4且K_max<0.5判定为合格，否则为不合格；

△K>0.1为补偿不足；△K<0.1且△K>0.05为补偿效果较差；△K<0.05且△K>0为补偿效果较好；△K<0为补偿过度。

以上对本发明提供的技术方案进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种张力测量仪，包括测量仪主体，其特征在于，还包括压绳辊组件、信号处理单元、计算处理单元、传感器单元及旋转螺杆，所述测量仪主体由安装板一、安装板二、安装板三组成，所述安装板一、安装板二内侧设置有安装槽五，所述安装槽五中设置有安装孔，所述安装板二上设置有滑槽，所述安装板三上设置有螺纹孔；所述压绳辊组件包括固定压绳辊组件、移动压绳辊组件，所述固定压绳辊组件由压绳辊一、固定件组成，所述固定压绳辊组件两端设置有凸起，凸起上设置有安装孔，所述固定压绳辊组件两端的凸起与安装槽五配合实现固定压绳辊组件与测量仪主体的安装与拆卸；所述移动压绳辊组件由压绳辊二、压绳辊三、固定件组成，所述移动压绳辊组件一端设置有固定块，所述固定块设置有与测量仪主体一侧配合安装的U型槽，所述固定块上设置有通孔；所述传感器单元包括无线力传感器、无线位移传感器，所述无线力传感器设置于移动压绳辊组件与安装板三之间，并与移动压绳辊组件紧密接触，所述无线力传感器通过旋转螺杆、限定部、固定盘的连接配合实现固定；所述无线位移传感器设置于固定块上的通孔中，并匹配于滑槽中实现限位滑动；旋转螺杆一端设置有与螺纹孔匹配的螺纹。

2.根据权利要求1所述的张力测量仪，其特征在于，所述固定压绳辊组件内侧设置有安装槽一，所述安装槽一与固定件配合实现压绳辊一的安装固定；

所述移动压绳辊组件内侧设置有安装槽二、安装槽三与安装槽四，所述安装槽四设置于安装槽二、安装槽三之间，所述安装槽二、安装槽三与固定件配合实现压绳辊二、压绳辊三的安装固定，所述移动压绳辊组件上设置有吊环。

3.根据权利要求2所述的张力测量仪，其特征在于，通过对所述旋转螺杆旋转实现移动压绳辊组件的移动调节。

4.利用权利要求1-3任意一项所述的张力测量仪测量电梯平衡系数及补偿效果的方法，其特征在于，包括如下步骤：

将曳引绳张力测量仪分别安装于对重侧绳头与轿厢侧绳头或绳头周围，并按照以下公式计算获得曳引绳张力：

令

为曳引绳的张力系数

其中，D——曳引绳张力测量仪压绳辊直径；

d——曳引绳直径；

L——曳引绳张力测量仪压绳辊纵向中心距；

b——曳引绳张力测量仪压绳辊横向中心距；

f——曳引绳张力测量仪固定压绳辊组件推力；

F——曳引绳张力；

C——张力系数；

电梯在空载情况下，根据曳引绳张力测量仪测量的曳引绳张力按照以下公式计算获得轿厢侧或对重侧的总重量：

其中，W为轿厢侧或对重侧的总重量；

F_s为轿厢或对重上行趋势测量出曳引绳绳头处张力；

F_x为轿厢或对重下行趋势测量出曳引绳绳头处张力；

β为电梯滑动轮传力衰减率；

n为曳引比；

电梯运行至任意位置，根据轿厢侧重量、对重侧重量、电梯额定载重量，按照以下公式计算获得电梯平衡系数：

其中，为电梯平衡系数，W为对重侧重量，P为轿厢侧重量，Q为电梯额定载重量；

电梯平衡系数区间：

其中，△K补偿效果评估值，K_max是平衡系数最大值，K_min是平衡系数最小值。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述张力测量仪的安装，还包括如下步骤：

将张力测量仪用绳索悬吊在曳引绳绳头附近适当位置；

打开张力测量仪无线位移传感器和无线力传感器，观察数据传输是否正常，设置曳引绳直径d；

转动张力测量仪旋转螺杆，将三个压绳辊中心调整在一条直线上并与张力测量仪上的对齐标记重合，然后将无线位移传感器和无线力传感器复位清零；

继续转动张力测量仪旋转螺杆，将压绳辊横向中心距b调到最大；

卸下固定压绳辊组件，推动张力测量仪将张力测量仪的移动压绳辊组件与绳头绳排贴合，再装上固定压绳辊组件，从而将绳头绳排置于固定压绳辊组件、移动压绳辊组件之间；

转动张力测量仪旋转螺杆将压绳辊横向中心距b逐渐调小，并同时观察张力测量仪的数据变化，此时压绳辊横向中心距b递减、张力系数C递减、无线力传感器压力f递增、曳引绳张力F保持基本不变或变化范围很小，直到无线力传感器压力f调到传感器量程的60-80%停止，张力测量仪安装完成。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，获得电梯平衡系数最小值K_min、最大值K_max的具体实现如下:

将电梯运行到最低层站停靠；

向上慢速开动电梯较短距离，张力测量仪记录轿厢侧绳头上行张力F_S和对重侧绳头下行张力F_x；

向下慢速开动电梯较短距离，张力测量仪记录轿厢侧绳头下行张力F_x和对重侧绳头上行张力F_S；

张力测量仪根据测量记录的数据利用计算公式获得电梯平衡系数K，此时的平衡系数为电梯最小平衡系数K_min；

将电梯运行到最高层站停靠；

向下慢速开动电梯较短距离，张力测量仪记录轿厢侧绳头下行张力F_x和对重侧绳头上行张力F_S；

向上慢速开动电梯较短距离，张力测量仪记录轿厢侧绳头上行张力F_S和对重侧绳头下行张力F_x；

张力测量仪根据测量记录的数据利用计算公式获得电梯平衡系数K，此时的平衡系数为电梯最大平衡系数K_max。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述电梯平衡系数合格判断及电梯补偿效果判定如下：

电梯平衡系数K_min>0.4且K_max<0.5判定为合格，否则为不合格；

△K>0.1为补偿不足；△K<0.1且△K>0.05为补偿效果较差；△K<0.05且△K>0为补偿效果较好；△K<0为补偿过度。

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