CN200952981Y

CN200952981Y - 拉力传感器型电梯曳引钢丝绳张力分析仪

Info

Publication number: CN200952981Y
Application number: CN 200620088701
Authority: CN
Inventors: 李宝华
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-09-05
Filing date: 2006-09-05
Publication date: 2007-09-26
Anticipated expiration: 2016-09-05

Abstract

本实用新型公开了拉力传感器型电梯曳引钢丝绳张力分析仪，该仪器是由机械扭拉装置和钢丝绳张力分析仪组成，机械扭拉装置是由三角扭拧壳体、扭拧手柄、拉力传感器和电子水平检测装置组成，三角扭拧壳体的左侧垂直边上下各设置有一个定位销，钢丝绳分别从上下定位销的左右侧绕过，上部的水平边部设置有由双水银触点开关组成的电子水平检测装置，左侧的斜边中间通过铰链连接有一扭拧手柄，三角扭拧壳体的右角与扭拧手柄之间垂直连接右一拉力传感器；该仪器是通过仪器上的光电探测装置采集各根钢丝绳的振动周期，并将各周期存储在单片微型计算机的内存中，再通过周期与频率、张力的函数关系，计算出各根钢丝绳的张力与所有钢丝绳张力平均值偏差的百分比值，最后通过仪器上的LED数码管显示出该结果。

Description

拉力传感器型电梯曳引钢丝绳张力分析仪

1、技术领域

本实用新型涉及一种检测仪器，具体地说是一种拉力传感器型电梯曳引钢丝绳张力分析仪。

2、背景技术

钢丝绳张力的均匀程度，直接影响钢丝绳和曳引轮的使用寿命。目前国内的测量方法主要是在电梯的轿厢顶部，将电梯运行至总行程的上三分之二位置处，通过测量钢丝绳的拉力，来间接推测钢丝绳的实际张力。但为了实现各根钢丝绳之间张力的比较，还要确保在测量钢丝绳张力时，各根钢丝绳拉移距离的相等。这样就出现了两种方案：一是利用拉力计和钢直尺进行配合测量，方法是在电梯的轿厢顶部找到一个固定参照物(如轿顶护栏)，用钢直尺观测钢丝绳被拉移的距离，用拉力计分别测量出各根钢丝绳被拉移相同距离时的张力值。这种方法因为操作困难，所以测量精度很难保证。而且在检测完毕后，还要计算出各根钢丝绳张力偏离平均值的百分比，方能判定各根钢丝绳的张力状况，效率很难提高。另外一种方案是通过单片机和拉力传感器进行配合测量，在测量过程中，钢丝绳被拉移的距离是通过检测仪器的机械装置控制的，虽然在张力的数据采集上实现了自动化，但在仪器的机械操作方面仍然不够方便，而且仍然不能直接通过仪器显示出各根钢丝绳张力偏离平均值的百分比，检测效率仍然没有明显提高。

3、发明内容

本实用新型的目的任务是在保证测量精度的基础上，提供一种操作方便，又能直接显示出各根钢丝绳偏离张力均值百分比的一种测量分析仪器，进而提高检测效率的拉力传感器型电梯曳引钢丝绳张力分析仪。

本发明的拉力传感器型电梯曳引钢丝绳张力分析仪的目的是以如下方式实现的：该仪器是由机械扭拉装置和钢丝绳张力分析仪组成，机械扭拉装置是由三角扭拧壳体、扭拧手柄、拉力传感器和电子水平检测装置组成，三角扭拧壳体的左侧垂直边上下各设置有一个定位销，钢丝绳分别从上下定位销的左右侧绕过，上部的水平边部设置有由双水银触点开关组成的电子水平检测装置，左侧的斜边中间通过铰链连接有一扭拧手柄，三角扭拧壳体的右角与扭拧手柄之间垂直连接右一拉力传感器；钢丝绳张力分析仪的电路是由单片机IC、拉力传感器IC1、稳压集成电路IC2、液晶显示器LED和外围电子元器件组成，其中单片机IC的2、3、11脚分别接液晶显示器LED的2、3、4脚，1脚串接电容接电源VCC，4、5脚接晶振T，10脚接地，12脚串接电容C4接地，14脚串接开关K2、K3接地，17、18、19脚分别串接按钮开关AN1-AN3接地；拉力传感器IC1的1脚接电源VCC，2、3脚与电容C4并接，按钮开关AN与电容C1并接，电阻R1串接电源VCC与地线之间，电容C2、C3串接晶振T的两端，电容C2、C3的连接点接地；开关K1、电容C5串接电池E的正负极，电池E的正极接地，稳压集成电路IC2的1脚接电容C5，2脚接电容C6，3脚接地；电容C6串接电源VCC与地线之间，液晶显示器LED的1脚接地。

本使用新型的优点是：通过仪器上的杠杆式扭拉装置和电子水平检测装置非常方便地检测钢丝绳被拉移的距离，通过拉力传感器采集各根钢丝绳的张力值，通过单片机来完成数据的采集、存储和运算，通过液晶显示器来完成分析检测数据的输出显示。由于本实用新型的仪器操作象操作扳手一样简单，数据的采集与存储完全由单片机控制完成，因此能够显著提高检测效率。

附图说明

图1是拉力传感器型电梯曳引钢丝绳张力分析仪的整机结构示意图；

图2是本实用新型的电子水平检测装置的结构示意图；

图3是钢丝绳张力分析仪电路原理图；

图4是钢丝绳张力分析仪的电路原理框图。

实施方式

下面结合附图对实用新型作进一步的详细描述。

如附图所示：本实用新型的是由机械扭拉装置和钢丝绳张力分析仪组成，机械扭拉装置是由三角扭拧壳体5、扭拧手柄7、拉力传感器6和电子水平检测装置组成，三角扭拧壳体5的左侧垂直边上下各设置有一个定位销1、3，钢丝绳2分别从上下定位销1、3的左右侧绕过，三角扭拧壳体5上部的水平边部设置有由双水银触点开关K2、K3组成的电子水平检测装置4，三角扭拧壳体5左侧的斜边中间通过铰链连接有一扭拧手柄7，三角扭拧壳体5的右角与扭拧手柄7之间垂直连接右一拉力传感器5；

钢丝绳张力分析仪的电路是由单片机IC、拉力传感器IC1、稳压集成电路IC2、液晶显示器LED和外围电子元器件组成，其中单片机IC的2、3、11脚分别接液晶显示器LED的2、3、4脚，1脚串接电容接电源VCC，4、5脚接晶振T，10脚接地，12脚串接电容C4接地，14脚串接开关K2、K3接地，17、18、19脚分别串接按钮开关AN1-AN3接地；拉力传感器IC1的1脚接电源VCC，2、3脚与电容C4并接，按钮开关AN与电容C1并接，电阻R1串接电源VCC与地线之间，电容C2、C3串接晶振T的两端，电容C2、C3的连接点接地；开关K1、电容C5串接电池E的正负极，电池E的正极接地，稳压集成电路IC2的1脚接电容C5，2脚接电容C6，3脚接地；电容C6串接电源VCC与地线之间，液晶显示器LED的1脚接地。

电子水平检测装置4是由两组水银触点开关K2、K3组成，其中一组K2为固定开关，另一组K3为活动开关，活动开关K3的一端部上方设置一调整螺栓9，两组开关K2、K3之间设置有一螺栓孔，通过螺栓8将电子水平检测装置4与三角扭拧壳体5固定在一起。

实施例：

本使用新型的仪器的使用，是将三角扭拧壳体上的两个定位销别在钢丝绳上，用手用力下按扭拧手柄，当手柄受向下方的力时，钢丝绳将被扭曲，同时三角扭拧壳体将沿水平方向偏转，这种偏转将被装设于三角扭拧壳体上部的电子水平检测装置所检测，当偏转到一定角度时，该装置将输出一个导通信号，进而被单片机所识别。当设置在三角扭拧壳体中的单片机检测到电子水平装置的导通信号时，便发出采集拉力数据的指令，采集此时拉力传感器的数值。由于不同电梯楼层数及载荷的不同，钢丝绳的张力状况也会不同。为了使检测仪器能够在偏转到合适的角度时，单片机便开始采集拉力数据，可以将电子水平检测装置设计成可调式的，其方法是将电子水平检测装置的定位螺栓设在中间，并加设一个弹性垫片以便使其能够自锁。在检测同一台电梯的同一组钢丝绳时，一旦电子水平检测装置的定位螺栓被调好后，就不要再进行调节，直到检测完毕，这样才能够保证每根钢丝绳被扭拉的角度是相同的。由于上下两个定位销距离是固定不变的，因此钢丝绳被水平拉移的距离也将是相同的。

电子水平检测装置的结构与原理可参照图2所示，电子水平检测装置主要由装设于外壳中的固定水银开关K2、活动水银开关K3和偏转角度定位螺栓9组成。当向左下方偏转时，固定水银开关K2将断开，活动水银开关K3将导通；反之，固定水银开关K2将导通，活动水银开关K3将断开。使用时这两个开关的将被串联在一起，只要有一个开关断开，电子水平检测装置将不会输出导通信号。只有两个开关同时导通时，也就是电子水平检测装置处于水平状态时，该装置才将输出导通信号。偏转角度定位螺栓9主要是用来在检验检验前定位本仪器扭拉装置的预期偏转角度，进而控制了被测钢丝绳被拉移原来位置在距离上的相等性，同时也增大了检测仪器的适应性，进而增大了仪器的检测量程。为了达到该螺栓既能起到固定电子水平检测装置的作用，又能适应不同量程的需要，可在定位螺栓上设置一个弹性垫片[3]。灵敏度调节螺栓[5]主要用来调节电子水平检测装置的偏转响应性能，该螺栓在调节到一定的响应性能后，在正常使用期间不需调整。

参照图3，当检测仪器启动后，便通过单片机开始扫描来自键盘和电子水平检测装置的信号，同时将各个状态的相关信息通过仪器上的LCD显示器显示出来。当检测仪器的手柄向下受力，使三角扭拧结构偏转到一定角度时，装设其上的电子水平检测装置的串联在一起的两个水银开关将同时导通，向单片机发出一个低电平信号，该信号经单片机确认为稳定的非干扰性或抖动性的信号后，单片机便开始采集拉力传感器的数据。为简化电路，降低成本，可采用STC12C5410AD型内部带有A/D转换器的单片机。数据采集完毕后，将被自动存储到单片机的RAM存储器中。当检测完一组钢丝绳时，单片机中将存储一组钢丝绳的拉力数据。通过调节键盘上的上下序号调节按钮，可显示出各个序号下的对应拉力数据。通过启动键盘上的运算按钮，可显示出各个序号下对应钢丝绳的拉力相对于拉力平均值的偏差百分比。从而能够在检测完毕后，迅速显示出各根钢丝绳的受力均匀状况。

下面结合图4对本实用新型的电气原理作进一步的详细介绍。

仪器的单片机IC1选用STC12C5410AD型，由于其内部带有10位A/D转换器，程序存储器，看门狗电路及全双工的串行接口，使其外围的硬件电路得以大大简化。拉力传感器可选用带有信号放大电路的集成传感模块IC3，只要接入工作电源，便能够通过其输出端3输出对应于其输入拉力的直流电压信号，该信号经U4滤波后被送入单片机的P3.7口进行模数转换。另外，总电源开关K1、按钮开关S4、电解电容C1和电阻U1组成了STC12C5410AD的上电复位电路及手动复位电路。由3个常开按钮开关S1、S2、S3组成的键盘控制电路，分别接入了STC12C5410AD的P1.0、P1.1、P1.3引脚，其公共端与电源的负极相连，只要任一按钮被按下，该按钮的STC12C5410AD接入引脚都将被置为低电平，从而实现对键盘各个按钮状态的判断。

仪器的显示电路采用了长沙太阳人电子有限公司生产的SMS0501C型5位LCD段码显示模块IC2，其接口采用二线式串行接口方式，其串行移位脉冲输入端CLK和串行数据输入端ID，分别与单片机的P3.0和P3.1端相连。从而完成数据的传输与显示。

仪器在使用时，应将电梯停于总行程的上三分之二位置处，于轿顶对重侧开启仪器，将待测钢丝绳置入仪器三角扭拧结构的上、下两个圆柱结构间。按下手柄并保持仪器稳定，当仪器偏转至水平位置时，仪器的LCD将立即显示出该根钢丝绳的张力值。然后按动仪器的序号调节按钮，分别测出其他各根钢丝绳的张力。当所有的钢丝绳检测完毕后，按动仪器上的运算按钮，使之转换为运算状态，此时仪器的LCD将立即显示出第一根钢丝绳的张力偏差百分比，通过按动仪器的序号调节按钮，可显示出其他各根钢丝绳的张力偏差百分比值。

Claims

1、拉力传感器型电梯曳引钢丝绳张力分析仪，其特征在于是由机械扭拉装置和钢丝绳张力分析仪组成，机械扭拉装置是由三角扭拧壳体、扭拧手柄、拉力传感器和电子水平检测装置组成，三角扭拧壳体的左侧垂直边上下各设置有一个定位销，钢丝绳分别从上下定位销的左右侧绕过，上部的水平边部设置有由双水银触点开关组成的电子水平检测装置，左侧的斜边中间通过铰链连接有一扭拧手柄，三角扭拧壳体的右角与扭拧手柄之间垂直连接右一拉力传感器；钢丝绳张力分析仪的电路是由单片机IC、拉力传感器IC1、稳压集成电路IC2、液晶显示器LED和外围电子元器件组成，其中单片机IC的2、3、11脚分别接液晶显示器LED的2、3、4脚，1脚串接电容接电源VCC，4、5脚接晶振T，10脚接地，12脚串接电容C4接地，14脚串接开关K2、K3接地，17、18、19脚分别串接按钮开关AN1-AN3接地；拉力传感器IC1的1脚接电源VCC，2、3脚与电容C4并接，按钮开关AN与电容C1并接，电阻R1串接电源VCC与地线之间，电容C2、C3串接晶振T的两端，电容C2、C3的连接点接地；开关K1、电容C5串接电池E的正负极，电池E的正极接地，稳压集成电路IC2的1脚接电容C5，2脚接电容C6，3脚接地；电容C6串接电源VCC与地线之间，液晶显示器LED的1脚接地。

2、根据权利要求1所述的拉力传感器型电梯曳引钢丝绳张力分析仪，其特征在于电子水平检测装置是由两组水印触点开关组成，其中一组为固定开关，另一组为活动开关，活动开关的一端部上方设置一调整螺栓，两组开关之间设置有一螺栓孔，通过螺栓将电子水平检测装置与三角扭拧壳体固定在一起。