CN112919321A - 一种非接触测量同步误差的检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种非接触测量同步误差的检测装置，用于检测双吊具桥式吊车的同步误差，包含盒本体、消磁组件、充磁组件、磁感应组件、第一磁屏蔽板和第二磁屏蔽板等。本发明提供的检测装置设置的充磁组件、磁感应组件和消磁组件，利用电磁效应原理实现对双吊具桥式吊车的同步误差的实时检测，有效克服了人工判断同步误差的局限性，且设备制作简单、成本低、准确性高，不易受外界环境的影响，保障了集装箱装卸工作的安全性和高效性。本发明提供的检测装置适用范围广，具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于电磁学和机械工程技术领域，具体涉及一种非接触测量同步误差的检测装置。
背景技术
随着港航业务的不断发展，集装箱数量的不断增多，在一些现代化港口码头上，逐渐大量应用双吊具桥式吊车进行集装箱装卸工作。相比于传统的单吊具桥式吊车，双吊具桥式吊车可以同时吊取两个集装箱进行装卸，显著提高装卸效率。然而，双吊具桥式吊车同步运行控制相对复杂，需要经验丰富的驾驶员来操作，若外部环境变化或驾驶员操作不当容易使得吊具之间产生同步误差，出现集装箱装卸不同步的现象，对吊车的操作安全和装卸效率产生严重。
为了有效提高装卸效率，需要对双吊具桥式吊车的同步误差进行实时检测，根据检测信息优化调整吊车工作状态、保障吊取的集装箱同步装卸。目前双吊具桥式吊车的同步误差检测，可以通过经验丰富的驾驶员进行判断，当发现吊具不同步时及时进行调整，但这种调整方式过分依赖驾驶员的个人经验，存在较大的差异性、局限性和不稳定性，且长时间的工作易造成驾驶员疲劳，限制工作效率。现有的桥式吊车摆角检测装置可用于检测吊具的同步误差，但是该检测装置存在制造成本高，装置结构复杂、不利于维护，恶劣环境下检测效果不佳等问题。
发明内容
为了提高港口码头上集装箱装卸效率和安全，本发明提供了一种非接触测量同步误差的检测装置。
本发明提供的一种非接触测量同步误差的检测装置，用于检测双吊具桥式吊车的同步误差，包含盒本体、消磁组件、充磁组件和磁感应组件；
所述消磁组件、充磁组件和磁感应组件为圆环形，设置于盒本体内部，且所述磁感应组件位于充磁组件和消磁组件的下方；
所述吊车的每条吊绳对应一个检测装置，使吊绳穿过对应检测装置内部的消磁组件、充磁组件和磁感应组件；
所述吊车下放吊绳过程中，每个检测装置的充磁组件同时通入瞬间直流电，对位于充磁组件内的吊绳部位进行磁信号标记；吊绳继续下放、带有磁信号的吊绳部位到达磁感应组件，所述磁感应组件感应到磁信号，并将感应信号发送给所述吊车；
所述吊车收回吊绳过程中，带有磁信号的吊绳部位到达消磁组件，通过通入交变电流的消磁组件对吊绳上的磁信号进行消除。
优选地，所述盒本体的外壁设有磁屏蔽材料。
优选地，所述检测装置包含若干固定支架；所述固定支架设置于盒本体的内壁，用于固定消磁组件、充磁组件或磁感应组件。
优选地，所述消磁组件包含漆包线和缠绕环，所述漆包线缠绕于缠绕环上。
优选地，所述充磁组件包含线圈和圆环形铁芯，所述线圈缠绕于铁芯上。
优选地，所述磁感应组件包含磁感应线圈和圆环，所述磁感应线圈缠绕于圆环上。
优选地，所述检测装置还包含第一磁屏蔽板和第二磁屏蔽板；
第一磁屏蔽板位于消磁组件和充磁组件之间；第二磁屏蔽板设置于消磁组件和充磁组件的下方，且位于磁感应组件的上方。
优选地，第一磁屏蔽板或第二磁屏蔽板采用超高导磁材料制备。
优选地，所述吊车的吊绳为高强度碳素钢制备的钢丝绳。
优选地，下放吊绳过程中，所述吊车对每个磁感应组件产生的感应信号进行计数、生成对应吊绳的下降幅度，并将吊绳的下降幅度进行减法运算生成同步误差，根据同步误差调整每个吊绳的下降速度、使保持一致。
与现有技术相比，本发明提供的一种非接触测量同步误差的检测装置设有充磁组件、磁感应组件和消磁组件，利用电磁效应原理实现对双吊具桥式吊车的同步误差的实时检测，有效克服了人工判断同步误差的局限性，且设备制作简单、成本低、准确性高，不易受外界环境的影响，保障了集装箱装卸工作的安全性和高效性。本发明提供的检测装置适用范围广，具有良好的应用前景。
附图说明
图1为本发明所述的检测装置示意图；
图2为本发明所述的消磁组件示意图；
图3为本发明所述的充磁组件示意图；
图4为本发明所述的磁感应组件示意图；
图5为本发明所述的吊车的示意图。
具体实施方式
以下结合附图，通过详细介绍较佳的具体实施例对本发明作进一步说明。
本发明提供了一种非接触测量同步误差的检测装置，用于检测双吊具桥式吊车的同步误差。图1为本发明所述的检测装置示意图。如图1所示，本发明提供的检测装置100包含盒本体110，消磁组件120，充磁组件130，磁感应组件140，固定支架151、152、153，以及第一磁屏蔽板161和第二磁屏蔽板162。
所述盒本体110的外壁设有磁屏蔽材料，用于隔离外界环境变化或磁信号对所述的检测装置的干扰。消磁组件120，充磁组件130和磁感应组件140设置于盒本体110内部。具体的，取至少两根固定支架151，设置于消磁组件120与盒本体110之间，每根固定支架151的一端固定设置于盒本体110的内壁上，另一端固定连接消磁组件120，通过至少两根固定支架151固定支撑消磁组件120；同样的，取至少两根固定支架152，设置于充磁组件130与盒本体110之间，每根固定支架152的一端固定设置于盒本体110的内壁上，另一端固定连接充磁组件130，通过至少两根固定支架152固定支撑充磁组件130；同样的，取至少两根固定支架153，设置于磁感应组件140与盒本体110之间，每根固定支架153的一端固定设置于盒本体110的内壁上，另一端固定连接磁感应组件140，通过至少两根固定支架153固定支撑磁感应组件140。
并且，在盒本体110的内部，所述磁感应组件140位于消磁组件120和充磁组件130的下方；所述消磁组件120可以设置于充磁组件130上方，也可以设置于充磁组件130下方，本文以消磁组件120设置于充磁组件130上方的检测装置为具体实施例进行说明介绍。
图2为本发明所述的消磁组件示意图；如图2所示，消磁组件120包含漆包线121和缠绕环122，所述漆包线121缠绕于缠绕环122上，且缠绕环122与固定支架151固定连接。图3为本发明所述的充磁组件示意图；如图3所示，充磁组件130包含线圈131和圆环形铁芯132，所述线圈131缠绕于铁芯132上，且铁芯132与固定支架152固定连接。图4为本发明所述的磁感应组件示意图；如图4所示，磁感应组件140包含磁感应线圈141和圆环142，所述磁感应线圈141缠绕于圆环142上，且圆环142与固定支架152固定连接。
第一磁屏蔽板161和第二磁屏蔽板162也设置于盒本体110内部。具体的，第一磁屏蔽板161位于消磁组件120和充磁组件130之间，用于防止通电的消磁组件120产生的磁场干扰充磁组件130，或通电的充磁组件130产生的磁场干扰消磁组件120。本发明实施例中，第二磁屏蔽板162位于充磁组件130和磁感应组件140之间，用于防止磁感应组件140产生的感应磁场干扰充磁组件130，或通电的充磁组件130产生的磁场干扰磁感应组件140。第一磁屏蔽板161和第二磁屏蔽板162采用超高导磁材料制备。
图5为本发明所述的吊车的简化示意图。下文对所述吊车的结构进行简略介绍用于说明本发明所述检测装置的应用方法。
如图5所示，所述吊车包含大车机构和小车机构。其中，所述大车机构包含第一支架、第二支架和两个主连接支架；第一支架和第二支架为n形结构，第一支架包含两个支架腿211、212和辅助连接支架215，所述支架腿211、212分别固定设置于辅助连接支架215的两端；第二支架包含两个支架腿213、214和辅助连接支架216，所述支架腿213、214分别固定设置于辅助连接支架216的两端；两个主连接支架217分别设置于第一支架和第二支架之间，具体的，主连接支架217的一端固定设置于辅助连接支架215上，另一端固定设置于辅助连接支架216上，通过主连接支架217将第一支架和第二支架连接固定，形成吊车的大车机构。所述支架腿211、212、213、214的底端可分别设置滑轮218，用于实现吊车在其轨道内的移动。
所述大车机构用于支撑小车机构220，两个主连接支架217上分别设有轨道，底部设有滑轮221的小车机构220沿轨道在两个主连接支架217移动、运送其携载的集装箱300。
本发明实施例中，所述小车机构220上设有信息处理装置222以及两套起升装置。每套起升装置进一步包含起升电机223、吊绳和吊具，所述吊绳为高强度碳素钢制备的钢丝绳224；所述起升电机223设置于小车机构220上，所述钢丝绳224的一端固定于起升电机223的输出端，通过起升电机223带动输出端转动对钢丝绳224进行收放；所述钢丝绳224的另一端设有吊具(图中未显示)，通过吊具固定集装箱300。
所述小车机构220上设有两个检测装置100，一个检测装置100对应一个钢丝绳224，每个检测装置100将检测信息发送给信息处理装置222，用于生成同步误差检测结果，方便准确调节每个起升电机223的转速。
本发明具体实施例中，每个钢丝绳224贯穿对应的检测装置100，依次穿过该检测装置的顶板、消磁组件120、第一磁屏蔽板161、充磁组件130、第二磁屏蔽板162、磁感应组件140和该检测装置的底板。为避免钢丝绳224大幅摆动，其对应的检测装置的顶板、底板、第一磁屏蔽板161和第二磁屏蔽板162上开设的用于穿过钢丝绳224的通孔不可过大，以略大于钢丝绳224截面、钢丝绳224能够自由穿行为宜。
所述吊车根据指令启动每个起升电机223，使起升电机的输出端在第一方向转动，将对应的钢丝绳224向下放；在此过程中，向每个检测装置的充磁组件130同时通入瞬间直流电，充磁组件130产生瞬间磁场、对位于充磁组件内的钢丝绳部位进行磁信号标记；钢丝绳224继续下放、带有磁信号的钢丝绳部位到达磁感应组件170，所述磁感应组件感应到磁信号，产生感应电信号并将感应电信号发送给所述吊车的信息处理装置222，所述信息处理装置222对每个磁感应组件产生的感应信号进行计数、生成对应钢丝绳224的下降幅度，并对每个钢丝绳224的下降幅度进行减法运算，生成同步误差，根据同步误差调整每个钢丝绳的下降速度。本发明具体实施例中，充磁组件130与磁感应组件170之间的距离d为已知信息，两个磁感应组件，一个磁感应组件产生的感应信号计数为n1，所述信息处理装置222生成该磁感应组件对应的钢丝绳下降幅度为s1＝n1×d；另一个磁感应组件产生的感应信号计数为n2，所述信息处理装置222生成该磁感应组件对应的钢丝绳下降幅度为s2＝n2×d，进而生成同步误差△s＝n1-n2，根据同步误差调整每个起升电机223的转速，使得每个钢丝绳的下降速度保持一致。
所述吊车根据指令启动每个起升电机223，使起升电机的输出端在第二方向转动，将对应的钢丝绳224向收回，其中第二方向为第一方向的方向；在此过程中，对每个消磁组件120通入交变电流，用于打乱对应钢丝绳224上磁信号的排列，实现消磁处理；同时，带有磁信号的钢丝绳部位再次通过磁感应组件140时，仍可以使磁感应组件140生成感应电信号，传递给信息处理装置222，所述信息处理装置222对对应磁感应组件累计的计数进行减法运算，直至归零；且在此过程中，充磁线圈16不再通电产生磁场。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种非接触测量同步误差的检测装置，用于检测双吊具桥式吊车的同步误差，其特征在于，包含盒本体、消磁组件、充磁组件和磁感应组件；
所述消磁组件、充磁组件和磁感应组件为圆环形，设置于盒本体内部，且所述磁感应组件位于充磁组件和消磁组件的下方；
所述吊车的每条吊绳对应一个检测装置，使吊绳穿过对应检测装置内部的消磁组件、充磁组件和磁感应组件；
所述吊车下放吊绳过程中，每个检测装置的充磁组件同时通入瞬间直流电，对位于充磁组件内的吊绳部位进行磁信号标记；吊绳继续下放、带有磁信号的吊绳部位到达磁感应组件，所述磁感应组件感应到磁信号，并将感应信号发送给所述吊车；
所述吊车收回吊绳过程中，带有磁信号的吊绳部位到达消磁组件，通过通入交变电流的消磁组件对吊绳上的磁信号进行消除。
2.如权利要求1所述检测装置，其特征在于，所述盒本体的外壁设有磁屏蔽材料。
3.如权利要求1所述检测装置，其特征在于，所述检测装置包含若干固定支架；所述固定支架设置于盒本体的内壁，用于固定消磁组件、充磁组件或磁感应组件。
4.如权利要求1所述检测装置，其特征在于，所述消磁组件包含漆包线和缠绕环，所述漆包线缠绕于缠绕环上。
5.如权利要求1所述检测装置，其特征在于，所述充磁组件包含线圈和圆环形铁芯，所述线圈缠绕于铁芯上。
6.如权利要求1所述检测装置，其特征在于，所述磁感应组件包含磁感应线圈和圆环，所述磁感应线圈缠绕于圆环上。
7.如权利要求1所述检测装置，其特征在于，所述检测装置还包含第一磁屏蔽板和第二磁屏蔽板；
第一磁屏蔽板位于消磁组件和充磁组件之间；第二磁屏蔽板设置于消磁组件和充磁组件的下方，且位于磁感应组件的上方。
8.如权利要求7所述检测装置，其特征在于，第一磁屏蔽板或第二磁屏蔽板采用超高导磁材料制备。
9.如权利要求1所述检测装置，其特征在于，所述吊车的吊绳为高强度碳素钢制备的钢丝绳。
10.如权利要求1所述检测装置，其特征在于，下放吊绳过程中，所述吊车对每个磁感应组件产生的感应信号进行计数、生成对应吊绳的下降幅度，并将吊绳的下降幅度进行减法运算生成同步误差，根据同步误差调整每个吊绳的下降速度、使保持一致。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210608 |