CN1570576A - 一种测定卷扬机启重货物重量的方法及其装置 - Google Patents

Abstract

一种测定卷扬机启重货物重量的方法，通过卷扬机(1)载荷时，在提升运动过程中测定电动机(5)的转速和输入电流或电压，经电脑按照物理学原理及电工学原理计算获得启重货物的重量。用于该方法的装置包括有转速传感器(2)、电力信号传感器(3)和电脑(4)，其中转速传感器的感应圈与电动机的转轴连接；电力信号传感器的感应圈与电动机的输入电缆(6)连接。本发明能立即迅速准确的计算出每一件货物的重量和整批量货物的总重量，可极大地提高搬卸效率，而且对于超过卷扬机负载的货物经测出后由电脑迅速反馈切断电源，停止提升，有效地保护设备和工作环境的安全。

Description

一种测定卷扬机启重货物重量的方法及其装置

技术领域

本发明属电子测量方法及仪器技术领域。

背景技术

目前，国内外的卷扬机(本发明所指的卷扬机也包括起重机)都在设备铭牌中标明了该设备的启升重量是多少吨，但却都不能显示设备正在提升货物的重量，所提升的货物还须通过磅秤计量，才能知道其重量，现有的卷扬机只安装有压力传感器和高度指示器，压力传感器的作用是保护设备不因起重量过大而对设备造成破坏，但它受设备的加工精度、安装精度及环境、温度的因素影响较大，影响其传感精度，而高度指示器只能表示提升物的高度。作为卷扬机来说，它每一次、每一天或每一个周期提升装载货物重量是多少，统计起来比较麻烦，而且由于卷扬机都有额定的最大载荷，当无法获知提升物重量时，如果盲目启提，还可能造成电动机烧坏，甚至导致结构架毁损，由于卷扬机广泛应用于水利、水电、电力、治安、矿山、港口码头、工厂等各行各业，每天都发生大量货物的提升装御，其计量的效率和安全载荷保护，都是较为重要的问题。

发明内容

本发明的目的正是为了克服上述现有技术存在的不足之处而提供一种通过测定卷扬机在负荷过程中的电机转速和输入电流或电压，通过物理学及电工学原理来计算提升货物重量的方法和装置。

本发明的目的是通过如下技术方案来实现的：

一种测定卷扬机启重货物重量的方法，通过卷扬机载荷时，在提升运动过程中测定电动机的转速和输入电流或电压，经电脑按照物理学原理及电工学原理计算获得启重货物的重量。

一种用于所述测定卷扬机启重货物重量的方法的装置，它包括有转速传感器、电力信号传感器和电脑，其中转速传感器的感应圈与电动机的转轴连接；电力信号传感器的感应圈与电动机的输入电缆连接。

转速传感器和电力信号传感器的感应信号线与电脑连接；转速传感器、电力信号传感器与电脑可整体装置在卷扬机上，也可将电脑单独设置于卷扬机外。

本发明是通过获得电动机转速来进行计算，因此，转速传感器还可以连接到卷扬机传动机构的任一旋转件，利用测定该旋转件的转速，即可根据传动比获得电动机的转速。

由于本发明采用了测定卷扬机的电动机转速和输入电流或电压的方法来计算提升货物的重量，设置的转速传感器和电力信号传感器分别测得不同的需求参数，经输入电脑后，按照物理学和电工学的相关原理分别套用计算，便可直接获得提升货物的重量，从而使长时间大批量提升货物的卷扬机能立即迅速准确的计算出每一件货物的重量和整批量货物的总重量，可极大地提高搬卸效率，而且对于超过卷扬机负载的货物经测出后由电脑迅速反馈切断电源，使提升停止执行，有效地保护设备和工作环境的安全。

下面结合说明书附图进一步阐述本发明的内容。

附图说明

图1为本发明装置连接结构示意图。

具体实施方式

如图所示，本发明方法所采用的装置，是将转速传感器2和电力信号传感器3直接连接到卷扬机1的电动机上，转速传感器2目前技术很成熟，测量方法各异的装置仪器在市场上很多，如光电感应仪，电磁感应仪等，转速传感器2的感应圈套在电动机轴端上，电动机轴每转一圈感应一次，则转速n即可根据两次感应的时间段里获得，货物的提升速度V＝n·r/K(r为卷筒8的圆半径，K为传动机构传动比)。而电力信号感应器3是利用电磁感应的原理将感应圈套在电动机5的输入电缆6上，电流流经导线时产生磁场，使其感应测出输入电流I或输入电压U。卷扬机的提升力为f，由于卷扬机1上设置的传动系统7的传动比K是一定的，根据物理学原理，卷扬机的输出功率N₁＝f·V；而根据电工学原理，电动机的输入功率N₀＝U·I＝RI²，U、I、R分别为电动机输入电压、电流和电动机5的电阻，R在电动机出产时为定值，铭牌上都标刻有，按照机械学理，卷扬机在传动系统7和提升卷筒8的传动过程中有一定的功率损耗，及电动机5有一定的功率损耗，其卷扬机1总效率为η，则根据功能守恒原理得出，输出功率N₁＝η·N₀

f·V＝η·RI²； $f=\frac{\mathrm{\η}\·{\mathrm{RI}}^2}{V}$

参数η的确定在卷扬机出产前能过提升标准实验f及测量I、V即可计算出η，此参数由电脑记忆，实际中只须测量I、V即可以由电脑计算出卷扬机得升物体的重量M。

电动机5通常都直接设置在卷扬机1结构架上，转速传感器2和电力信号传感器3也直接连接在电动机上，而电脑4既可也连接在电动机一旁的结构架，也可通过传导线设置在观察室，在电脑4中安装有一配合此计算方法的软件，这种软件很普通平常，一般稍懂电脑软件的人便可设计，具体操作时，感应信号传入电脑4后，经计算立即得出提升物M的重量，如果货物超重，电脑立即指令切断电动机5电源，停止提升作业。

Claims (4)

1、一种测定卷扬机启重货物重量的方法，其特征是，通过卷扬机(1)载荷时，在提升运动过程中测定电动机(5)的转速和输入电流或电压，经电脑按照物理学原理及电工学原理计算获得启重货物的重量。

2、一种用于如权利要求1所述的测定卷扬机启重货物重量的方法的装置，其特征是，它包括有转速传感器(2)、电力信号传感器(3)和电脑(4)，其中转速传感器(2)的感应圈与电动机(5)的转轴连接；电力信号传感器(3)的感应圈与电动机(5)的输入电缆(6)连接。

3、根据权利要求2所述的装置，其特征是，转速传感器(2)和电力信号传感器(3)的感应信号线与电脑(4)连接。

4、根据权利要求2所述的装置，其特征是，转速传感器(2)、电力信号传感器(3)与电脑(4)可整体装置在卷扬机上，也可将电脑单独设置于卷扬机(1)外。

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