電梯空載動態(tài)平衡系數(shù)檢測儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及一種檢測儀器，更具體地說，是一種測試曳引式電梯平衡系數(shù)的 專用檢測儀器。
【背景技術(shù)】
[0002] 中國是全球最大的電梯生產(chǎn)國與電梯消費(fèi)國，每年約有80萬部新電梯安裝使用， 其中，曳引式電梯占90% W上。按照現(xiàn)行的電梯技術(shù)規(guī)范要求，運(yùn)些新裝電梯都要進(jìn)行平衡 系數(shù)的測試調(diào)整，合格后方可投入使用。因此，平衡系數(shù)檢測是電梯行業(yè)一項(xiàng)量大、面廣、要 求高的技術(shù)工作。
[0003] 現(xiàn)行電梯技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與電梯檢驗(yàn)規(guī)則采用的測試方法是：轎廂分別裝載額定載重量 30 %、40 %、45 %、50 %、60 %作上、下全程運(yùn)行，當(dāng)轎廂和對重運(yùn)行到同一水平位置時，記錄 電機(jī)的電流值，繪制電流-負(fù)荷曲線，W上下運(yùn)行曲線的交點(diǎn)確定平衡系數(shù)。
[0004] 上述通過電梯逐級加載運(yùn)行，記錄電機(jī)電流值，繪制電流-負(fù)荷曲線圖確定平衡 系數(shù)的檢測方法，優(yōu)點(diǎn)是可使用通用檢測儀器，技術(shù)成熟；缺點(diǎn)是比較費(fèi)時費(fèi)力，現(xiàn)場作業(yè) 時間通常要超過1小時，約為整梯試驗(yàn)檢測工作量的=分之一。
[0005] 由于現(xiàn)行的電梯平衡系數(shù)檢測方法比較費(fèi)時費(fèi)力，近年來無載平衡系數(shù)測試技術(shù) 應(yīng)運(yùn)而生，取得了一些研究成果，如安徽省特種設(shè)備檢測院研發(fā)的通過檢測曳引輪兩側(cè)鋼 絲繩張力確定平衡系數(shù)的檢測儀、迂寧石油化工大學(xué)研發(fā)的靜態(tài)兩側(cè)重量差測量方法及其 測試儀、德國TUV公司的ADIASYSTEM電梯檢測系統(tǒng)等。由于是無載荷測試，省去了反復(fù)搬運(yùn) 破碼的環(huán)節(jié)，目前尚存在的問題是，其測試數(shù)據(jù)為電梯靜態(tài)數(shù)值，與現(xiàn)行電梯檢驗(yàn)規(guī)則采用 的動態(tài)測試數(shù)值存在差異，W及實(shí)施檢測時其測試裝置的安裝不便捷等，限制了推廣應(yīng)用。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006] 本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種安裝便捷、操作簡單的電梯 空載動態(tài)平衡系數(shù)檢測專用儀器。
[0007] 本實(shí)用新型通過下述技術(shù)方案予W實(shí)現(xiàn)：電梯空載動態(tài)平衡系數(shù)檢測儀包括電 梯運(yùn)行速度測量系統(tǒng)、電梯運(yùn)行電能測量系統(tǒng)與檢測數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。所述電梯運(yùn)行速度測 量系統(tǒng)的加速度傳感器置于電梯轎廂，采集電梯轎廂運(yùn)行過程中的加速度信息；其加速度 傳感器與無線傳輸模塊I連接，將采集的加速度信息W無線通訊方式傳送至無線傳輸模塊 II;所述無線傳輸模塊II與數(shù)據(jù)處理器連接，將加速度信息輸入至數(shù)據(jù)處理器。所述電梯 運(yùn)行電能測量系統(tǒng)的電流采集裝置與電壓采集裝置分別接入到電梯曳引機(jī)的電源線路中， 其電流采集裝置與電壓采集裝置分別與功率傳感器連接，測量曳引機(jī)的功率信息；所述功 率傳感器與數(shù)據(jù)處理器連接，將功率信息輸入至數(shù)據(jù)處理器。所述檢測數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的數(shù) 據(jù)處理器將輸入的加速度信息與功率信息，通過智能檢測軟件的計(jì)算分析得出被測試電梯 的平衡系數(shù)測試結(jié)果；其數(shù)據(jù)處理器與顯示器連接，將平衡系數(shù)測試結(jié)果通過顯示器顯示 輸出。
[0008] 電梯空載動態(tài)平衡系數(shù)檢測儀的檢測數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)設(shè)置有與數(shù)據(jù)處理器連接的 SD卡，由SD卡通過數(shù)據(jù)處理器存儲檢測數(shù)據(jù)；所述SD卡從本檢測儀取出與通用PC連接， 可下載與管理本檢測儀的檢測數(shù)據(jù)。
[0009] 電梯空載動態(tài)平衡系數(shù)檢測儀的檢測數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)所述智能檢測軟件包括：
[0010] a)將加速度信息轉(zhuǎn)換為速度信息，實(shí)時檢測并記錄電梯運(yùn)行中的轎廂速度數(shù)據(jù)；
[0011] b)通過功率傳感器實(shí)時檢測并記錄電梯運(yùn)行中的曳引機(jī)功率數(shù)據(jù)；
[0012] C)基于曳引式電梯空載工況運(yùn)行功率、運(yùn)行速度、機(jī)構(gòu)傳動損耗與驅(qū)動載荷的函 數(shù)關(guān)系，按（式1)計(jì)算電梯平衡系數(shù)：
[0014] 式中：
[0015] q-電梯平衡系數(shù)；
[0016] Q-電梯額定載荷，kg;
[0017] g--重力加速度，取9. 8m/s2;
[0018] Ns--轎廂空載上行功率，單位W ;
[0019] Nx--轎廂空載下行功率，單位W ;
[0020] Vs-一轎廂空載上行速度，單位m/s ;
[OOW Vx--轎廂空載下行速度，單位m/s。
[0022] 電梯空載動態(tài)平衡系數(shù)檢測儀的電梯運(yùn)行電能測量系統(tǒng)中所述電流采集裝置，優(yōu) 選為適用頻率范圍滿足0. 5Hz~60Hz的交流寬頻電流錯；所述電梯運(yùn)行電能測量系統(tǒng)中的 功率傳感器優(yōu)選為適用頻率范圍滿足0. 5化~60化的交流變頻功率傳感器。
[0023] 電梯空載動態(tài)平衡系數(shù)檢測儀的電梯運(yùn)行速度測量系統(tǒng)中所述加速度傳感器優(yōu) 選為=軸MEMS加速度傳感器。
[0024] 電梯空載動態(tài)平衡系數(shù)檢測儀的檢測數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)優(yōu)選為平板電腦。
[00巧]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)是：
[00%] (1)采用電梯空載動態(tài)檢測方案，檢測儀現(xiàn)場安裝方便快捷，其現(xiàn)場作業(yè)時間通常 約10分鐘，省時省力。
[0027] (2)平衡系數(shù)測試結(jié)果與按電梯檢驗(yàn)規(guī)則測試的結(jié)果一致。
【附圖說明】
[0028] 圖1是本實(shí)用新型的電梯空載動態(tài)平衡系數(shù)檢測儀實(shí)施例結(jié)構(gòu)框圖。
[0029] 圖2是電梯空載運(yùn)行工況的負(fù)載關(guān)系示意圖。
[0030] 圖中：1.加速度傳感器，2.無線傳輸模塊1,3.電流采集裝置，4.電壓采集裝置， 5.功率傳感器，6.數(shù)據(jù)處理器，7.顯示器，8.無線傳輸模塊II，9. SD卡。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述：
[0032] 如圖1所示，本實(shí)用新型的電梯空載動態(tài)平衡系數(shù)檢測儀由加速度傳感器1采集 電梯轎廂運(yùn)行信息，通過無線傳輸模塊I與無線傳輸模塊II輸入到數(shù)據(jù)處理器6 ;由電流 采集裝置3與電壓采集裝置4采集曳引機(jī)的功率信息，經(jīng)功率傳感器5測量后輸入到數(shù)據(jù) 處理器6?；谝芬诫娞菘蛰d工況運(yùn)行功率、運(yùn)行速度、機(jī)構(gòu)傳動損耗與驅(qū)動載荷的函數(shù) 關(guān)系，按上述（式1)計(jì)算得到電梯平衡系數(shù)。對（式1)的推導(dǎo)如下：
[0033] 如圖2所示，電梯在空載運(yùn)行工況曳引機(jī)驅(qū)動電機(jī)的運(yùn)行負(fù)載為曳引輪兩側(cè)的重 量差；依據(jù)平衡系數(shù)定義，電梯空載時曳引輪兩側(cè)重量差的數(shù)值為qQ。
[0034] a)電梯空載下行工況驅(qū)動電機(jī)功率求解：
[0035] 電梯空載下行時由電機(jī)拖動負(fù)載運(yùn)行，電機(jī)處于電動狀態(tài)，電機(jī)運(yùn)行功率為負(fù)載 的位移功率與機(jī)構(gòu)傳動損耗功率之和：
[0036] Nx = KQgV X+ y KQgVx (式 2)
[0037] 式中：y -一機(jī)構(gòu)傳動損耗系數(shù)；其它符號同前。
[0038] b)電梯空載上行工況驅(qū)動電機(jī)功率求解：
[0039] 電梯空載上行時，由于對重質(zhì)量大于轎廂質(zhì)量，此時的電梯負(fù)載依靠重力拖動電 機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，電機(jī)處于發(fā)電制動狀態(tài)，電機(jī)功率為負(fù)載的位移功率減去機(jī)構(gòu)傳動損耗功率： W40] N,= KQgV S- y KQgVs (式扣
[0041 ] 式中符號同前。
[0042] C)平衡系數(shù)求解： 柳創(chuàng) 由（式。與（式如建立二元一次方程組： 「n脇 1 (Nx = KQgVx+ H KQgVx .卡八 陽044] ( Ns = KQgVs - M KQgVs (式少 柳例在（式4)中，q、y二項(xiàng)是未知變量；其余的Q、g、心心Vx、Vs六項(xiàng)是電梯參數(shù)或 測試數(shù)據(jù)，為已知變量。兩個方程兩個未知數(shù)，求解二元一次方程組（式4)，即可得到平衡 系數(shù)計(jì)算公式（式1)。
[0046] 鑒于目前電梯產(chǎn)品廣泛應(yīng)用了交流變頻拖動技術(shù)，本實(shí)用新型的電能測量系統(tǒng)選 用寬頻電流錯與變頻功率傳感器。
[0047] W上結(jié)合附圖和實(shí)施方式對本實(shí)用新型進(jìn)行了展開描述，該描述不具有限制性， 附圖所示也只是本實(shí)用新型儀器構(gòu)成的一種實(shí)施例，本實(shí)用新型的技術(shù)方案并不局限于 此。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該能夠理解，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)思想的情況下，本實(shí)用 新型的實(shí)施還會有某些細(xì)節(jié)上的變化或變動，運(yùn)些由此所引申出的變化或變動均包括在本 實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種電梯空載動態(tài)平衡系數(shù)檢測儀，包括電梯運(yùn)行速度測量系統(tǒng)、電梯運(yùn)行電能測 量系統(tǒng)與檢測數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征是： 所述電梯運(yùn)行速度測量系統(tǒng)的加速度傳感器置于電梯轎廂，采集電梯轎廂運(yùn)行過程中 的加速度信息；所述加速度傳感器與無線傳輸模塊I連接，將采集的加速度信息以無線通 訊方式傳送至無線傳輸模塊II;所述無線傳輸模塊II與數(shù)據(jù)處理器連接，將加速度信息輸 入至數(shù)據(jù)處理器； 所述電梯運(yùn)行電能測量系統(tǒng)的電流采集裝置與電壓采集裝置分別接入到電梯曳引機(jī) 的電源線路中，所述電流采集裝置與電壓采集裝置分別與功率傳感器連接，測量曳引機(jī)的 功率信息；所述功率傳感器與數(shù)據(jù)處理器連接，將功率信息輸入至數(shù)據(jù)處理器； 所述檢測數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理器將輸入的加速度信息與功率信息，通過智能檢測 軟件的計(jì)算分析得出被測試電梯的平衡系數(shù)測試結(jié)果；所述數(shù)據(jù)處理器與顯示器連接，將 平衡系數(shù)測試結(jié)果通過顯示器顯示輸出。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種電梯空載動態(tài)平衡系數(shù)檢測儀，其特征是，所述檢測數(shù)據(jù) 處理系統(tǒng)設(shè)置有與數(shù)據(jù)處理器連接的SD卡，由SD卡通過數(shù)據(jù)處理器存儲檢測數(shù)據(jù)；所述 SD卡從本檢測儀可取出與通用PC連接，下載與管理本檢測儀的檢測數(shù)據(jù)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種電梯空載動態(tài)平衡系數(shù)檢測儀，其特征是，所述檢測數(shù)據(jù) 處理系統(tǒng)的智能檢測軟件包括： a) 將加速度信息轉(zhuǎn)換為速度信息，實(shí)時檢測并記錄電梯運(yùn)行中的轎廂速度數(shù)據(jù)； b) 通過功率傳感器實(shí)時檢測并記錄電梯運(yùn)行中的曳引機(jī)驅(qū)動電機(jī)功率數(shù)據(jù)； c) 基于曳引式電梯空載工況運(yùn)行功率、運(yùn)行速度、機(jī)構(gòu)傳動損耗與驅(qū)動載荷的函數(shù)關(guān) 系，按下式計(jì)算得到電梯平衡系數(shù)：式中： q一一電梯平衡系數(shù)； Q--額定載重量，單位為（kg); g--重力加速度，取9.81m/s2; Ns--轎廂空載上行功率，單位為（W); Nx--轎廂空載下行功率，單位為（W); Vs--轎廂空載上行速度，單位為（m/s); Vx--轎廂空載下行速度，單位為（m/s)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種電梯空載動態(tài)平衡系數(shù)檢測儀，其特征是，所述電梯運(yùn)行 電能測量系統(tǒng)的電流采集裝置為適用于頻率范圍滿足〇. 5Hz~60Hz的交流寬頻電流鉗。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種電梯空載動態(tài)平衡系數(shù)檢測儀，其特征是，所述電梯運(yùn)行 電能測量系統(tǒng)的功率傳感器為適用于頻率范圍滿足〇. 5Hz~60Hz的交流變頻功率傳感器。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種電梯空載動態(tài)平衡系數(shù)檢測儀，其特征是，所述電梯運(yùn)行 速度測量系統(tǒng)的加速度傳感器為三軸MEMS加速度傳感器。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種電梯空載動態(tài)平衡系數(shù)檢測儀，其特征是，所述檢測數(shù)據(jù) 處理系統(tǒng)為平板電腦。
【專利摘要】一種電梯空載動態(tài)平衡系數(shù)檢測儀，由加速度傳感器(1)采集電梯轎廂運(yùn)行信息，通過無線傳輸模塊I(2)與無線傳輸模塊II(8)輸入到數(shù)據(jù)處理器(6)；由電流采集裝置(3)與電壓采集裝置(4)采集曳引機(jī)的功率信息，經(jīng)功率傳感器(5)測量后輸入到數(shù)據(jù)處理器(6)；基于曳引式電梯空載工況運(yùn)行功率、運(yùn)行速度、機(jī)構(gòu)傳動損耗與驅(qū)動載荷的函數(shù)關(guān)系，通過數(shù)據(jù)處理器(6)的智能檢測軟件計(jì)算得到被測試電梯的平衡系數(shù)數(shù)值，經(jīng)顯示器(7)顯示輸出；SD卡(9)存儲檢測數(shù)據(jù)，與通用PC兼容性較好。儀器結(jié)構(gòu)精巧，檢測操作簡便。
【IPC分類】B66B5/00
【公開號】CN205114735
【申請?zhí)枴緾N201520789032
【發(fā)明人】劉培
【申請人】劉培
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年10月12日