ES2635266T3 - Procedimiento y equipo para la detección de degradación de una soga de ascensor usando energía magnética - Google Patents
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Abstract
Un equipo (300; 400; 500) para detectar la degradación de una soga plana (302; 412; 510) que comprende un cuerpo de material aislante no ferromagnético (12) en la que una pluralidad de miembros de cordel ferromagnético (14; 304) se extienden paralelamente a un eje longitudinal de la soga (302; 412; 510) se distribuyen, el equipo (300; 400; 600) comprende un cuerpo detector que comprende medios para guiar a la soga a lo largo del cuerpo detector; un imán (402) fijado con respecto al cuerpo para establecer un campo magnético adyacente al cuerpo detector, el imán (402) comprende un par de polos magnéticos (404; 406) situados adyacentes al cuerpo de la soga y espaciados a lo largo del eje longitudinal de la soga cuando la soga es guiada a lo largo del cuerpo detector por los medios para guiar la soga; medios sensores de flujo magnético (306; 308; 408) que comprenden una pluralidad de sensores de flujo magnético (310); medios para correlacionar el flujo magnético con la degradación de la soga; en donde los medios sensores de flujo magnético están montados para monitorizar el flujo magnético que emana desde los miembros de cordel ferromagnético (14; 304) hacia el cuerpo de la soga y asociados con el campo magnético; caracterizado porque cada uno de la pluralidad de sensores de flujo magnético (310) se corresponde con uno de los miembros de cordel ferromagnético (304) de manera que cada sensor de flujo magnético (310) monitoriza el flujo magnético de uno de los miembros de cordel ferromagnético (304) respectivo y porque el equipo (300; 400; 500) comprende medios dispuestos para identificar, basándose en el flujo magnético monitorizado por la pluralidad de sensores de flujo magnético (310), ubicaciones a lo largo de cada miembro de cordel (14; 304) individual que muestren una fuga de flujo magnético, en donde las ubicaciones son indicadoras de degradación.
Description
DESCRIPCION
Procedimiento y equipo para la deteccion de degradacion de una soga de ascensor usando ene^a magnetica 5 CAMPO TECNICO
La presente invencion se refiere a sogas de ascensor y, mas concretamente, a un procedimiento y un equipo para poner a prueba sogas de ascensor para detectar su degradacion usando energfa magnetica.
10 ANTECEDENTES DE LA INVENCION
Los sistemas de soga tensora para elevar cabinas de ascensor, o receptaculos similares para elevar y bajar verticalmente cargas en aplicaciones industriales o comerciales, estan fabricados normalmente de sogas de acero. Estas sogas comprenden normalmente multiples cables que, a su vez, comprenden generalmente una pluralidad de 15 hebras que estan hechas de cables de acero individuales. Dichas sogas tensoras son componentes cruciales de los que a veces dependen la seguridad y la produccion.
El deterioro de componentes individuales de una soga multihebra o multicordel afecta de manera adversa la fuerza de tension de la soga. La fuerza de tension de una soga depende de varios parametros, incluyendo su area 20 transversal. Cuando uno o mas de los componentes de una soga de acero se estrechan, desgarran o se doblan permanente, estos componentes quedan inutilizados o debilitados como miembros portadores de carga y por tanto, el area transversal efectiva de la soga que soporta la carga se ve reducida. Este tipo de deterioro puede ocurrir de una variedad de maneras, tales como desgaste por uso normal, impacto, fatiga o corrosion accidental.
25 Debido a que las sogas de servicio, como las sogas de ascensor, son muy largos y estan hechos de muchos cables individuales y hebras, es impractico realizar pruebas exhaustivas y precisas de la condicion de la soga o su nivel de deterioro simplemente mediante inspeccion visual. Ademas, es impractico desmontar las sogas de ascensor y aplicarles diferentes dispositivos de prueba. Por tanto, es comun en la industria sobredimensionar considerablemente las sogas para permitir un gran margen de deterioro sin un gran riesgo de fallo. Las sogas son 30 reemplazadas cuando alcanzan hitos de tiempo o ciclo. Inspecciones visuales ocasionales sobre el terreno son normalmente el unico medio de prueba.
El principal problema de la inspeccion visual de las sogas que el ojo solo puede ver las hebras y cables de la superficie exterior de la soga, que es solo una fraccion del area transversal efectiva que soporta la carga. Ademas, 35 es diffcil inspeccionar visualmente la longitud completa de una soga instalada, por ejemplo, en un sistema de ascensor. Por tanto, procedimientos de muestro y aproximacion se emplean generalmente. Estos procedimientos aun requieren una gran margen de sobredimension para garantizar la seguridad. Como resultado, las sogas estan disenadas con materiales excesivos y costosos, y a menudo las sogas se desechan mucho antes de que haya expirado su vida util. Ademas, las horas de mano de obra y el tiempo improductivo de operacion para la inspeccion 40 son a menudo costoso.
Del documento DE 39 04 612A1 un procedimiento de prueba y un dispositivo de prueba para una pluralidad de cables de acero corredizos paralelos, por ejemplo de cintas transportadoras de cable de acero armado, especialmente se sabe para operar en subterraneo o elevadores con multiples cables. Una pluralidad de campos magneticos se aplican a los cables de acero, y la medicion se realiza simultaneamente con la magnetizacion y se 5 subdivide en una medicion diferencial para el calculo de campos de dispersion magneticos reducidos y una medicion del flujo magnetico en los cables de acero.
El documento EP 0 845 672 A1, GB 2 297 168 Ay US-A-4 096 437describe dispositivos de prueba magnetica para detectar defectos en sogas de acero convencionales. Imanes permanentes separan mecanicamente un cable de 10 acero que pasa por en medio, y sensores de efecto hall detectan cambios en el flujo magnetico que pasa a traves del artfculo como resultado de los cambios en el area transversal metalica del artfculo, y un sensor de fuga de flujo detecta defectos localizados internos o externos en el artfculo.
Klaus Feyrer ensena enpaginas 147 y 148 de su libro de texto "Laufende Drahtseile: Bemessung und Uberwachung" 15 (1. Januar 1998, ISBN 3816914810) a usar bobinas de induccion, generadores de efecto Hall o placas de campo para medir el flujo magnetico que fluye a traves de una seccion de una soga de acero que va a ser inspeccionada.
US 5,570,017 Adescribe un equipo para detectar anomalfas en un miembro, como una cinta transportadora, dispuesto de cables de refuerzo hechos de material permeable magneticamente. Dispone de medios de bobina 20 dispuestos para crear un campo magnetico espaciado longitudinalmente por medio de un primer y segundo componente de campo en localizaciones espaciadas longitudinalmente. Hay sensores de efecto Hall dispuestos para responder a modificaciones en cada uno del primer y segundo componente de campo. En una primera realizacion, hay un conjunto de sensores situado entre el primer y el segundo componente de campo. En una segunda realizacion, hay dos conjuntos de sensores espaciados en los mencionados primer y segundo componente de 25 campo.
OBJETIVOS Y RESUMEN DE LA INVENCION
Varios objetivos de la presente invencion incluyen proporcionar un procedimiento y equipo para detectar el deterioro 30 de sogas de acero o sogas compuestas que tienen sogas de acero como miembros, en donde la deteccion es practica en tiempo, coste y complejidad, en donde la monitorizacion continua y la deteccion son practicas y eficientes, y en donde ademas la deteccion es precisa y fiable. Otro objetivo alcanzado es la habilidad para inspeccionar componentes de soga que no son visibles, como en el caso de sogas compuestas o cintas incluyendo sogas planas en las que una o mas sogas de acero estan integradas en un aislante, como poliuretano o goma. En 35 esta situacion, la inspeccion visual es imposible. Este y otros objetivos se alcanzan con la presente invencion como se describe mas adelante.
Una realizacion de la presente invencion implica aplicar una novedosa disposicion de imanes y sensores para saturar sogas permeables magneticamente con un campo magnetico y obtener despues medidas de fuga de flujo 40 para comparar con datos previamente almacenados para determinar la condicion de la soga.
Mientras que las realizaciones preferidas de la invencion se describen mas adelante con respecto a sogas de ascensor, por medio del ejemplo, se sobreentiende que la presente invencion tiene aplicacion a otros tipos de sogas y cintas sujetas a condiciones similares de carga y uso.
5 BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
La Fig. 1 es una vista esquematica transversal de una soga de ascensor con multiples cables y un material aislante.
La Fig. 2 es una vista esquematica transversal de un cordel de una soga de ascensor compuesto del tipo ilustrado en la Fig. 1.
La Fig. 3 es un diagrama esquematico de dos imanes dispuestos al lado de un miembro ferromagnetico.
La Fig. 4 es un diagrama esquematico de un conjunto de sensor de flujo magnetico adyacente a una soga de ascensor del tipo descrito en la Fig. 1.
la Fig. 5 es un diagrama esquematico de una primera realizacion del equipo de acuerdo con la presente invencion.
la Fig. 6 es una vista parcial y esquematica de una primera realizacion del equipo de acuerdo con la presente invencion montada en un sistema de ascensor.
la Fig. 7 es un diagrama esquematico de una segunda realizacion del equipo de acuerdo con la presente invencion.
Las Figs. 8A - 8B son graficos que ilustran la deteccion de flujo magnetico de acuerdo con la presente invencion.
La Fig. 9 es un diagrama esquematico que ilustra una realizacion que no forma parte de la presente invencion.
La Fig. 10 es una vista parcial y esquematica de una realizacion del equipo que no forma parte de la presente invencion montada en un sistema de ascensor.
DESCRIPCION DETALLADA DE LAS REALIZACIONES PREFERIDAS DE LA INVENCION
Procedimiento de Flujo Magnetico y Equipo 30
Un defecto como una fisura, corte u otra discontinuidad en un miembro ferromagnetico, como un cable, puede detectarse mediante la monitorizacion la distribucion de densidad de flujo magnetico en su interior. Un defecto resultara en la penetracion del flujo magnetico en el aire. El calculo cuantitativo de perdida del area transversal metalica, en una soga compuesta de cables de un diametro de 0,175 mm, causado por deterioro o por defecto es 35 posible por resoluciones cuantitativas de 0,175 mm. Los terminos "resolucion cuantitativa" como se emplea en esta memoria se refiere al defecto mmimo requerido para que el sensor proporcione una medida cuantitativa directamente, sin procesado de senales adicional.
Las formas de deterioro mas comunes de sogas de acero incluyen abrasion interna, corrosion, rotura y torceduras. 40 Abrasion interna causada por mellas, presion alta o poca lubricacion. La corrosion, que puede ocurrir interna o
10
15
20
25
externamente, es causada por varias condiciones ambientales y poca lubricacion. La rotura de cables se debe a la fatiga, desgaste plastico, fragilizacion martensttica, y dano mecanico. Las torceduras se deben al doblado brusco o al dano mecanico.
5 El deterioro desemboca en la perdida de area transversal de cables que reduce la capacidad de resistir tension de carga. La transferencia de carga desde un cable defectuoso o deteriorado a cables vecinos reducira la vida frente a la fatiga prevista para los cables restantes. A medida que el numero de defectos en grupo aumenta, la tasa de crecimiento en el numero de defectos acelerara debido a las cargas cada vez mas desplazadas.
10 Un sistema necesario para la deteccion de la fuga de flujo consiste basicamente en un excitador de flujo magnetico y un sensor de flujo magnetico. El excitador necesario para magnetizar la pieza ferromagnetica a inspeccionar. Puede tener la forma de, por ejemplo, una bobina encirculante, o un electroiman con forma de U o un iman permanente con polos de acero dulce. Las bobinas enrolladas no tienen nucleos ferromagneticos y, por tanto, dan lugar a una pobre utilizacion del flujo magnetico producido para magnetizar la pieza que se esta poniendo a prueba. Los imanes con 15 forma de U son mejor porque pueden dirigir la mayona del flujo magnetizador producido a la pieza que se esta poniendo a prueba. Los excitadores magneticos permanentes no necesitan ninguna fuente de energfa y son mas pequenos que electroimanes que producen el mismo flujo. Hay varios sensores de flujo magnetico disponibles, por ejemplo, cabezales de deteccion, elementos de efecto Hall y magnetodiodos. Los cabezales de deteccion permiten la inspeccion de areas de gran superficie pero, sin embargo, su senal de salida es dependiente de la velocidad. Los 20 elementos de efecto Hall pueden producir fuertes senales de salida que son independientes de la velocidad.
La aplicacion del sistema de excitador-sensor a una soga plana compuesta de una serie de cables de acero es descrita con respecto a las Figs. 1 - 6.Una soga plana (10) tiene generalmente un area transversal rectangular de material aislante no ferromagnetico, como poliuretano (12) que envuelve una pluralidad de sogas de acero (14) que 25 generalmente estan distribuidas uniformemente, consistiendo cada uno de ellos en una pluralidad de cables (15).Como se ilustra en la Fig. 2 un cordel (15) comprende una pluralidad de hebras (16).Cada hebra (16) esta hecha de una pluralidad de cables de acero (17).Para aplicar el sistema de excitador-sensor de flujo magnetico de acuerdo con la presente invencion, se hacen las siguientes presunciones: (a) las fugas de flujo son insignificantes; (b) la permeabilidad magnetica de los polos ferromagneticos y los yugos del excitador tienden a infinito; y (c) no se 30 induce corriente inducida en las hebras puestas a prueba.
Refiriendose a la Fig. 3, una ilustracion esquematica muestra un iman permanente (100) situado al lado de una
Rm
muestra ferromagnetica de la prueba (102) que representa la soga (10). La resistencia-----de las sogas de acero
(14) es
Air
JJ’/JrSr
donde lAiJ es el segmento puesto a prueba del cordel igual a la distancia entre lineas
35 centrales de polos del excitador.
La permeabilidad magnetica del espacio libre, jo, es jo= 0.4n* 10 H/m.
La permeabilidad magnetica relativa de las hebras de acero es jr. El area transversal de la soga de acero (14) es Sr.La permeabilidad magnetica jrr es una funcion no linear de la densidad de flujo magnetico en hebras (intensidad de campo magnetico).
Sr-Uctlsir
7Ul'-,<r ’
5 El area transversal Sr de la soga de acero (todas las hebras de acero) es ' ■< donde nces el numero de
hebras,nstres el numero de hebras en cada cordel y dstres el diametro de una sola hebra.
I D j
La resistencia -**l del espacio de aire entre las caras de los polos y los nucleos es, aproximadamente,
Rut
U»6j!
dondeges el espacio de aire (de cuerpo ferromagnetico a cuerpo ferromagnetico) yS=6up/p.EI ancho de 10 la cara del polo (paralelo a la longitud de la soga) es wp y la longitud de la cara del polo (transversal a la longitud de la soga) es Ip.
De acuerdo con la Ley de Ohm para circuitos magneticos e incluyendo los supuestos (a), (b) y (c) como se ha declarado anteriormente, el flujo magnetico producido por el sistema de excitacion (con electroiman o iman
15 permanente) es ----------------------------l_Jy la densidad de flujo magnetico en la soga (igual a la densidad de flujo
fi,NI
Sr A// +W
magnetico en una sola hebra) es / ^ donde N es el numero de espiras enrolladas del
electroiman usado para la excitacion e I es la corriente continua en el electroiman enrollado. La fuerza motriz magnetica equivalente (MMF)NI puede producirse tambien por un iman permanente. Para un iman permanente NI
nan7
debe reemplazarse pob 20 iman permanente.
donde H es la intensidad del campo magnetico equivalente y hM es la longitud del
Usando elementos de efecto Hall, la sensibilidad de un sistema puede configurarse lo suficiente para permitir la deteccion de una diferencia en la densidad de flujo magnetico representativa de la perdida de un cable con diametro de, por ejemplo, 0,175 mm en un cordel de 1,6 mm de diametro. Mediante el muestreo de la soga conforme se 25 deteriora, el calculo de la densidad de flujo magnetico, y el almacenamiento de medidas, pueden almacenarse datos para la comparacion de densidad de flujo magnetico de una soga que va a ser puesta a prueba. Usando elementos de efecto hall, puede configurarse un sistema lo suficiente para permitir la deteccion de una diferencia en la densidad de flujo magnetico entre la soga sin deteriorar y una muestra de prueba en la que solo un cable esta roto.
30 Para proporcionar el nivel de sensibilidad requerido para detectar diferencias en la densidad de flujo magnetico de cables individuales en tales dimensiones, el sistema de excitacion de flujo magnetico, que comprende un electroiman con forma de U o iman permanente, debe ser configurado usando una pequena distancia Alr entre los ejes centrales (104, 106) de los polos de acero dulce (108, 110). Si Alr es demasiado pequena, sin embargo, la fuga
de flujo puede reducir el flujo util en la soga de acero a un nivel inadmisible. La seccion transversal de cada espacio de aire, aproximadamente identico al area transversal de cada polo de acero dulce, debena ser pequena. Esto puede conseguirse minimizando la anchura (112) de cada cara de los polos a un valor no menor que el diametro de un solo cordel de la soga. Si el area transversal del espacio de aire es demasiado pequena, una gran fuga de flujo 5 de polo a polo ocurrira.
El sistema excitador-sensor de flujo magnetico de acuerdo con la presente invencion requiere la muestra de prueba, una soga de ascensor que tenga cordeles de acero internos, por ejemplo, para que pasen sobre los polos de un iman para que en cualquier instante las partes de los cordeles que estan sobre y entre los polos sean magnetizadas, 10 haciendose parte del circuito magnetico, y se establece una densidad de flujo magnetico en los cordeles paralela a sus ejes. En una soga ideal, no deteriorada, la mayona del flujo magnetico es paralelo a la soga. Un defecto de deterioro, como se ha descrito anteriormente, en un cordel o cable de acero causa en el mismo ondulaciones locales en la densidad de flujo magnetico, de manera que forma una "protuberancia" o discontinuidad en la direccion paralela del flujo. En la ubicacion del defecto hay alguna densidad de flujo magnetica dirigida en una direccion 15 normal al ejes del cordel. Esta densidad de flujo normal es lo que se detecta como indicador de un defecto en la soga por el sistema de la presente invencion.
El conjunto sensor de flujo magnetico puede incluir tanto sensores de efecto hall, cabezales de deteccion, u otros sensores conocidos. Por medio de, por ejemplo, una disposicion que emplee sensores de efecto Hall se describe 20 con respecto a la ilustracion esquematica y transversal de la Fig. 4. El conjunto sensor (300) ilustrado es para usar con una soga (302) que tiene doce cordeles (304) de soga de acero espaciados uniformemente en el interior y que circulan paralelos al eje longitudinal de la soga (302). El primer y segundo banco (306, 308) de sensores de efecto Hall (310) estan situados sobre y bajo, respectivamente, la cinta plana (302) para poner a prueba de manera que los sensores de efecto Hall (310) corresponde a cordeles (304) individuales. Puede usarse un unico banco de sensores 25 en un unico lado de la cinta. El banco de sensores (306, 308) debe estar centrado generalmente en una direccion a lo largo del eje longitudinal de la soga plana (302) con respecto a los polos del iman, ya que los componentes de densidad de flujo magneticos normales para el eje de la cinta estan como mmimo entre medias de los polos. Por tanto, la deteccion de un flujo normal significativo en esta ubicacion indicana un defecto en el cordel de acero.
30 El conjunto de pruebas (400), mostrado esquematicamente en la Fig. 5, comprende un sistema excitador (402) con un iman con forma de U con dos polos (404, 406), un conjunto sensor (408), y un controlador (410). El conjunto de pruebas (400) puede fijarse como una unidad dedicada a un sistema elevador (420), como se muestra en la Fig. 6, o puede ser ensamblado en el sitio y transportado a diferentes lugares. Por ejemplo, el conjunto de pruebas (400) puede ser fijado al conjunto de maquina monta-cargas (401) de un ascensor por medio de un soporte (403).El 35 conjunto excitador y sensor estan situados de manera que una soga (412) puesta a prueba pueda moverse de manera relativa al iman (402) y los sensores (408).Se se desea, el controlador (410) puede estar situado de manera remota del resto del conjunto de pruebas (400) y en comunicacion con el mismo por medio de una instalacion electrica, Radiofrecuencia, o modem. Pueden implementarse monitorizacion remoto y control remoto.
40 De manera alternativa, como se muestra en la Fig. 7, el conjunto de pruebas (500) puede ser una unidad autonoma
portatil dispuesta de un controlador (502) incorporado y una fuente de ene^a (504) ademas de los componentes descritos con respecto a la Fig. 5. La unidad puede, por ejemplo, tener un armazon de dos partes comprendido de mitades (506, 508) que pueden cerrarse alrededor de una soga de ascensor (510) para pruebas.
5 Un conjunto de pruebas disenado para un conjunto de cordeles (304) situado en posiciones relativas predeterminadas en una soga (302) puede calibrarse mediante, primero, pasando una muestra de soga deteriorada de caractensticas conocidas, a traves del conjunto de pruebas y almacenando previamente senales de datos de cada sensor de efecto Hall individual. Relacionando cada ubicacion espedfica para elementos sensores individuales, y repitiendo pruebas de funcionamiento con cordeles danados selectivamente o hebras, los datos de 10 pruebas reales pueden compararse con datos previamente almacenados conocidos o predecibles. Analizando, por ejemplo, mediciones de varios elementos sensores que se relacionan a una sola soga en una ubicacion conocida, se precisan niveles de hebras o cables defectuosos y su posicion relativa en la transversal del cordel puede determinarse.
15 Por medio del ejemplo, es grafico mostrado en la Fig. 8A muestra una fuga de flujo magnetico por cada cordel de una soga plana multicordel bajo una tension como una funcion de tiempo mediad por un banco de sensores en la parte superior. Para cada cordel, identificado por un numero de cordel, la fuga de flujo magnetico en voltios es trazada contra el tiempo en segundos. Los maximos relativos en el eje de fuga de flujo magnetico identifica defectos. Debido a que la posicion inicial de la soga y la tasa de movimiento de la soga relativa a los sensores es conocida, el 20 eje de tiempo puede correlacionarse con la ubicacion en la soga. Un grafico similar para sensores de la parte inferior se proporciona en la Fig. 8B. Los graficos en 8A y 8B son complementarios con respecto a la posicion longitudinal a lo largo de la soga y representan el mismo periodo en tiempo para la misma soga. La salida para ambos conjuntos de sensores (Fig. 8A y Fig. 8B) difiere debido a localizaciones precisas de defectos. Mas precisamente, la localizacion de un defecto en cada cordel puede localizarse con respecto a la posicion angular y la distancia del eje 25 central del cordel, ademas de la posicion longitudinal, mediante la correlacion de puntos de referencia entre los dos conjuntos sensores.
El ejemplo anterior descrito en las Figs. 8A y 8B es un ejemplo de varias pruebas que pueden usarse para medir con precision o localizar el rendimiento o fallo del cable o cordel bajo varias condiciones.
30
Este enfoque, con este nivel de resolucion, permite la deteccion precisa de fallos de cable o soga. Dichas mediciones son utiles, por ejemplo, para identificar fallos cronicos o patrones de desgaste que puede ser indicadores de problemas con el hardware o el entorno circundantes.
35 Procedimiento y Equipo para la Medicion de Resistencia Electrica
Otra realizacion, que no es parte de la presente invencion, se refiere a la deteccion de deterioro de miembros de cordeles de acero portadores de carga en tension que estan recubiertos en materiales aislantes no conductores, como una soga plana constituida de, por ejemplo, poliuretano, mediante la conduccion de corriente electrica a traves 40 de los cordeles de acero y midiendo la resistividad electrica. Un ejemplo de dicha soga es una soga de ascensor
plana con una cubierta de poliuretano con cordeles portadores de carga en tension revestidos en su interior y recorriendo la longitud de la soga. Los cambios en la resistividad de una soga de acero son indicadores de hebras o cables defectuosos. En el ambiente del ascensor, dicha prueba que requiere conductancia no es posible con cintas no aisladas o sogas donde los cordeles de acero entran en contacto con componentes metalicos del sistema de 5 ascensor.
Un dispositivo de medicion de resistencia electrica se aplica a una soga para ser puesta a prueba de manera que la resistencia medida a traves del cordel puede correlacionarse con datos previamente almacenados para una soga ideal. Los valores de datos umbrales predeterminados se usan para determinar cuando una soga o cinta puesta a 10 prueba debe ser reemplazada. El dispositivo de medicion de resistencia electrica puede ser, por ejemplo, un puente de Kelvin.
Una representacion esquematica de dicho sistema (600) se muestra en la Fig. 9, donde una soga de ascensor (602) se conecta a un primer y segundo extremo (604,606) a la entrada de corriente y cables de salida (608,610).Una 15 fuente de corriente de flotacion constante y estable (612) se suministra a un extremo de la soga (602).Se realizan conexiones a ambos extremos y se mide el voltaje. La corriente de medida pasa a traves de la resistencia ignota de la soga a traves del cable de entrada (608) y pasa a traves del cable de retorno o de salida (610).Los cables adicionales (609, 611) se conectan a cabezales sensores con alta capacidad de impedancia y no tienen flujo de corriente.
20
Como se conoce el valor de la corriente, relacionando el voltaje que entra (Vin) y el que sale (Vout), como voltaje total de la soga (Vrope), y conociendo la corriente que entra (iin), puede determinarse la resistividad de la soga (Rrope).
25
Rrope - Vro/Js/V/n
Cuando la soga que se esta poniendo a prueba alcanza un valor umbral de resistencia predeterminado, es una
30 indicacion para reemplazar la soga. El valor umbral puede determinarse poniendo a prueba una soga similar a diferentes niveles de estres para carga y fatiga, durante un numero de ciclos determinado, y midiendo la correspondiente resistencia y capacidad de carga residual. Puede establecerse entonces una relacion entre la relacion y la capacidad de carga.
35 Debido a que la resistividad se ve afectada por factores como la temperatura y humedad, es ventajoso usar comparaciones relativas de cordeles individuales en una soga multicordel, o de multiples sogas. Por ejemplo, las temperaturas en un edificio alto pueden variar significativamente entre los niveles inferiores y superiores. Las comparaciones relativas de resistividad con los cordeles vecinos permite la deteccion de cambios en la resistencia a pesar de los efectos de la temperatura, humedad u otras condiciones del ambiente.
Como se muestra en la Fig. 10, la corriente de entrada y los cables de salida (608, 610) pueden instalarse en una soga de ascensor (602) en los puntos de terminacion (614,616) en un sistema de ascensor. Una fuente de energfa (618) y un controlador (620), mostrados esquematicamente, pueden conectarse por medio de instalacion electrica u otros medios convencionales. El controlador (620) puede programarse para correlacionar las medidas de resistividad 5 con datos predeterminados indicadores de la capacidad de carga en tension de la soga (602). Un control remoto puede usarse mediante Radiofrecuencia, conexion por modem o medios similares para monitorizar y controlar la entrada de datos, la entrada de corriente, y las lecturas.
CONCLUSION
10
Los sistemas de prueba descritos anteriormente pueden implementarse para la monitorizacion continua de la condicion de la soga, o pueden implementarse periodicamente durante procedimientos de mantenimiento. Los sistemas pueden ser dedicados o portatiles.
Claims (15)
- REIVINDICACIONES1. Un equipo (300; 400; 500) para detectar la degradacion de una soga plana (302; 412; 510) que comprende un cuerpo de material aislante no ferromagnetico (12) en la que una pluralidad de miembros de cordel5 ferromagnetico (14; 304) se extienden paralelamente a un eje longitudinal de la soga (302; 412; 510) se distribuyen, el equipo (300; 400; 600) comprendeun cuerpo detector que comprende medios para guiar a la soga a lo largo del cuerpo detector;10 un iman (402) fijado con respecto al cuerpo para establecer un campo magnetico adyacente al cuerpo detector, el iman (402) comprende un par de polos magneticos (404; 406) situados adyacentes al cuerpo de la soga y espaciados a lo largo del eje longitudinal de la soga cuando la soga es guiada a lo largo del cuerpo detector por los medios para guiar la soga;15 medios sensores de flujo magnetico (306; 308; 408) que comprenden una pluralidad de sensores de flujo magnetico (310);medios para correlacionar el flujo magnetico con la degradacion de la soga;20 en donde los medios sensores de flujo magnetico estan montados para monitorizar el flujo magnetico que emana desde los miembros de cordel ferromagnetico (14; 304) hacia el cuerpo de la soga y asociados con el campo magnetico;caracterizado porque25cada uno de la pluralidad de sensores de flujo magnetico (310) se corresponde con uno de los miembros de cordel ferromagnetico (304) de manera que cada sensor de flujo magnetico (310) monitoriza el flujo magnetico de uno de los miembros de cordel ferromagnetico (304) respectivo y30 porqueel equipo (300; 400; 500) comprende medios dispuestos para identificar, basandose en el flujo magnetico monitorizado por la pluralidad de sensores de flujo magnetico (310), ubicaciones a lo largo de cada miembro de cordel (14; 304) individual que muestren una fuga de flujo magnetico, en donde las ubicaciones son indicadoras de 35 degradacion.
- 2. El equipo (300; 400; 500) de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde la pluralidad de sensores de flujo magnetico (310) estan montados en el cuerpo detector.40 3. El equipo (300; 400; 500) de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, en donde los sensores de flujomagnetico comprenden transductores de efecto Hall.
- 4. El equipo (300; 400; 500) de acuerdo con la reivindicacion 3, en donde los medios sensores de flujo magnetico incluyen un unico banco (306, 308) de sensores de efecto Hall (310) dispuestos en un solo lado de la5 soga plana (10; 102; 302; 412, 510), proporcionando senales de flujo independientes de la velocidad de la soga.
- 5. El equipo (300; 400; 500) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde lapluralidad de sensores de flujo magnetico (310) estan situados con respecto al cuerpo detector de manera quepermanecen a un lado de la soga (302; 412; 510) cuando es guiada a lo largo del cuerpo detector.10
- 6. El equipo (300; 400; 500) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde lapluralidad de sensores de flujo magnetico (310) estan situados con respecto al cuerpo detector de manera que lossensores de flujo magnetico esten en lados opuestos de la soga (302: 412; 510) cuando es guiada a lo largo del cuerpo detector.15
- 7. El equipo (300; 400; 500) de acuerdo con la reivindicacion 6, comprende ademas medios de control (410) para correlacionar el flujo magnetico detectado por los sensores de flujo magnetico (310) situados en lados opuestos de la soga (302; 412; 510) para localizar la ubicacion de un defecto en cada miembro de cordel (14; 304) con respecto a la posicion angular y la distancia desde el eje central del respectivo miembro de cordel (14; 304).20
- 8. El equipo (300; 400; 500) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, comprendiendo ademas medios (403) para montar el equipo en un conjunto elevador (420) de manera que permita a los medios de grna de la soga acoplarse y guiar una soga de ascensor instalada de manera que el equipo pueda detectar la degradacion en la soga del ascensor.25
- 9. El equipo (300; 400; 500) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, comprendiendo ademas medios (403) para montar el equipo en un conjunto de maquina monta-cargas (401) en un conjunto elevador (420) de manera que permita a los medios de grna de la soga acoplarse y guiar una soga de ascensor instalada de manera que el equipo pueda detectar la degradacion en la soga del ascensor.30
- 10. El equipo (300; 400; 500) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde el equipo es una unidad autonoma portatil para transportarse hacia y desde un conjunto elevador (420) para usarlo de manera que permita a los medios de grna de la soga que se acoplen y grnen un ascensor instalado de manera que permita a los medios de grna de la soga acoplarse y guiar un ascensor instalado de manera que el equipo pueda detectar la35 degradacion en la soga del ascensor.
- 11. Un procedimiento para detectar la degradacion de una cuerda plana (10; 102; 302; 412, 510) que comprende un cuerpo de material aislante ferromagnetico (12) en el que una pluralidad de miembros de cordel ferromagnetico (14; 304) que se extienden paralelamente a un eje longitudinal de la soga (302; 412; 510) se40 distribuyen, comprendiendo el procedimientola aplicacion de un campo magnetico a una parte de los miembros de cordel (14; 304) mediante la colocacion de un par de polos magneticos (108, 110; 404, 406) adyacentes al cuerpo de la soga (10; 102; 302; 412; 510), en donde los polos estan espaciados a lo largo del eje longitudinal de la soga;5 la monitorizacion del flujo magnetico que emana desde los miembros de cordel (14; 304) hacia afuera a traves del cuerpo de la soga y asociado con el campo magnetico usando una pluralidad de sensores de flujo magnetico (310) cada uno de los cuales corresponde a uno de los miembros de cordel (304) ferromagneticos de manera que cada sensor de flujo magnetico (310) monitoriza el flujo magnetico de uno de los miembros de cordel (304) respectivo.10 la identificacion, basandose en el flujo magnetico monitorizado por la pluralidad de sensores de flujo magnetico (310), de ubicaciones a lo largo de cada miembro de cordel individual que muestren una fuga de flujo magnetico, en donde las ubicaciones son indicadoras de degradacion.
- 12. El procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 11, en donde el campo magnetico se aplica 15 mediante un movimiento relativo entre la soga (10; 102; 302; 412; 510) y los polos magneticos.
- 13. El procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 11 o 12 en donde el cuerpo de la soga (10; 102; 302; 412; 510) tiene generalmente una transversal rectangular.20 14. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 11 o 12 que causa que la soga(10; 102; 302; 412; 510) se mueva a una tasa conocida relativa a un par de polos magneticos (108, 110; 404, 406) situados adyacentes al cuerpo de la soga y espaciados a lo largo del eje longitudinal de la soga para aplicar un campo magnetico a una parte de los miembros de cordel; e identificar, basandose en flujo magnetico monitorizado por la pluralidad de sensores de flujo magnetico (310), puntos en el tiempo en los que miembros de cordel muestran 25 fuga de flujo magnetico, en donde los puntos en el tiempo son indicadores de la ubicacion de la degradacion de la soga.
- 15. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 11 a 14, que comprendela medicion a lo largo de una direccion longitudinal de la soga, el flujo magnetico que emana desde los miembros de 30 cordel hacia afuera a traves del cuerpo de la soga y asociado con el campo magnetico; yla comparacion, basandose en el flujo magnetico medido en la posicion entre los polos, y la fuga de flujo magnetico medida, con datos predeterminados indicadores de la capacidad de resistir tension de carga.35 16. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 11 a 15, que comprende ademasla medicion de la magnitud de la fuga de flujo magnetico.
- 17. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 11 a 16, en donde lamonitorizacion del flujo magnetico comprende 40la utilizacion de un unico banco (346, 308) de sensores de efecto Hall (310) dispuestos en un lado de la soga plana (10; 102; 302; 412, 510), proporcionando senales de flujo independientes de la velocidad de la soga.
- 18. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 11 a 16, que comprende ademas:5la utilizacion de sensores de flujo magnetico (310) situados en lados opuestos de la soga (302; 412; 510) cuando es guiada a lo largo del cuerpo detector yla correlacion del flujo magnetico detectado por los sensores de flujo magnetico (310) situados en lados opuestos de 10 la soga (302; 412; 510) para localizar la ubicacion de un defecto en cada miembro de cordel (14; 304) con respecto a la posicion angular y la distancia desde el eje central del respectivo miembro de cordel (14; 304).
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