專利名稱：一種壓力差分方式的電梯稱重裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于采用微電子技術(shù)的機(jī)電結(jié)合壓力型稱重裝置，適于垂直電梯稱重，尤其適于垂直無齒電梯稱重。
背景技術(shù)：
對(duì)電梯實(shí)際載重量進(jìn)行測(cè)量的最主要目的是保證電梯安全運(yùn)行。傳統(tǒng)的電梯其稱重裝置都式設(shè)在轎廂上，所測(cè)得的是轎廂內(nèi)的實(shí)際重量，這種稱重方式測(cè)量不夠準(zhǔn)確，也很難判斷曳引輪兩側(cè)的不平衡力，不利于解決電梯起動(dòng)的平衡問題。而對(duì)于沒有減速機(jī)構(gòu)的無齒電梯，必須精確測(cè)量出曳引輪兩側(cè)的不平衡力，才能獲得準(zhǔn)確的電梯電機(jī)初始轉(zhuǎn)矩施加量，否則就很難解決電梯起動(dòng)的平衡問題。對(duì)于2∶1曳引形式的無齒電梯，由于轎廂上和對(duì)重鐵上各由一個(gè)動(dòng)滑輪，鋼絲繩的繩頭安裝在機(jī)房內(nèi)，因而為了解決準(zhǔn)確稱重的問題，都將稱重傳感器放在機(jī)房內(nèi)的繩頭處。但這種方式不適于傳統(tǒng)電梯和1∶1曳引方式的無齒電梯，因?yàn)樗鼈兊碾娞蒌摻z繩頭都在轎廂和對(duì)重鐵上，稱重傳感器不管適裝在轎廂內(nèi)還是裝在繩頭處，都無助于解決準(zhǔn)確測(cè)量問題。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型就是要解決上述已有技術(shù)存在的測(cè)量不準(zhǔn)確問題，提供一種能適應(yīng)各種電梯曳引方式的，特別是能適應(yīng)1∶1曳引方式無齒電梯使用的壓力差分方式的電梯稱重裝置，該裝置測(cè)量準(zhǔn)確，通用性強(qiáng)。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下壓力差分方式的電梯稱重裝置由稱重傳感器和稱重放大器構(gòu)成。所述稱重傳感器的結(jié)構(gòu)是4只性能一樣的裝有變形敏感元件的壓力傳感器，設(shè)置在電梯曳引機(jī)承重梁下，并在電梯主機(jī)重心區(qū)域外側(cè)；所述稱重放大器是信號(hào)接收及處理裝置，其電路結(jié)構(gòu)是設(shè)有分別與壓力傳感器對(duì)應(yīng)的、可接收其受壓變形信號(hào)的4條電壓力信號(hào)輸入通道，還有可分別進(jìn)行超載報(bào)警顯示、不平衡力測(cè)量處理的2條輸出通道，4條輸入通道都與可進(jìn)行超載報(bào)警顯示的輸出通道相接，該輸出通道接超載報(bào)警、顯示器及電梯控制器，4條輸入通道又分成電梯對(duì)重側(cè)信息輸入組和轎廂側(cè)信息輸入組，劃分后的2組輸入通道再分別與可進(jìn)行不平衡力測(cè)量處理的輸出通道相接，該輸出通道接電機(jī)調(diào)速器。
本實(shí)用新型的主要優(yōu)點(diǎn)是1、本稱重布置方案及稱重放大器的結(jié)構(gòu)，既解決了普通電梯超載報(bào)警的問題，更具備了電梯曳引輪兩側(cè)不平衡力的測(cè)量功能，解決了使電梯平衡起動(dòng)的難題；2、測(cè)量準(zhǔn)確、適用性普遍，不僅適用于傳統(tǒng)的電梯，更適用于1∶1、2∶1各種曳引方式的無齒電梯；3、結(jié)構(gòu)簡單，成本低。


圖1為本實(shí)用新型稱重放大器電路結(jié)構(gòu)框圖圖2為稱重傳感器承重梁位置關(guān)系俯視圖圖3為圖2的A向視圖圖4為圖3a處的放大圖圖5為彈性應(yīng)變體結(jié)構(gòu)剖視圖圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例中信號(hào)放大器3的電路原理圖圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例中V/I變逆器4的電路原理圖圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例中I/V接收器5的電路原理圖圖9為本實(shí)用新型實(shí)施例中加法器6、7、8的電路原理圖圖10為本實(shí)用新型實(shí)施例中減法器15的電路原理圖具體實(shí)施方式
參見圖5，所述的壓力傳感器是采用“鼓式”基本結(jié)構(gòu)的彈性應(yīng)變體32，該應(yīng)變體的上端面有半球面突起31，用以支撐電梯主機(jī)，在應(yīng)變體的內(nèi)腔表面裝有變形敏感元件33，應(yīng)變體的內(nèi)腔中還裝設(shè)與變形敏感元件有電聯(lián)系的電路板34，所述變形敏感元件是橋式應(yīng)變片。
參見圖2、圖3、圖4，所述4只壓力傳感器24-1、24-2、24-3、24-4在電梯承重梁下主機(jī)重心區(qū)域外側(cè)是呈矩形四角分布狀，靠近轎廂一側(cè)的2個(gè)壓力傳感器24-1、24-2組成轎廂側(cè)組，靠近對(duì)重鐵一側(cè)的2個(gè)壓力傳感器24-3、24-4組成對(duì)重側(cè)組，各壓力傳感器應(yīng)變體上端的半球面31與電梯承重梁25相接，壓力傳感器的下面設(shè)置電梯減震裝置26。
當(dāng)電梯曳引輪兩側(cè)重量平衡時(shí)，壓力傳感器分布在以合力PH為中心的圓周上。在附圖2中，P0為無齒曳引機(jī)的重心位置，P1為轎廂側(cè)的重心位置，P2為對(duì)重側(cè)的重心位置。在由P0、P1、P2組成的平行力系合力PH位于P1和P2合力點(diǎn)0于P0的連線上。如果規(guī)定以平衡狀態(tài)下的電梯為計(jì)量參考點(diǎn)，則轎廂側(cè)P1點(diǎn)上由重力變化時(shí)，必然會(huì)使壓力傳感器支撐反力產(chǎn)生有規(guī)律的變化，并且，這種規(guī)律僅和曳引機(jī)機(jī)架的結(jié)構(gòu)尺寸有唯一的關(guān)系。對(duì)于已制成的機(jī)架來說，這種規(guī)律是固定的，對(duì)兩側(cè)壓力傳感器信號(hào)進(jìn)行求和后相減，就可以找到曳引輪兩側(cè)的不平衡力信息。
參見圖1，所述的電壓力信號(hào)輸入通道II由信號(hào)放大器3、V/I變逆器4、I/V接收器5順次連接組成；超載報(bào)警顯示輸出通道III設(shè)有加法器6、電位器W1、比較器9、報(bào)警器10順次連接的支路，該支路接電梯控制器11，輸出通道III還并接一條由加法器6、隔離放大器12、液晶顯示屏13順次連接的支路；不平衡力測(cè)量處理輸出通道IV設(shè)置與電梯對(duì)重側(cè)信息輸入通道連接的加法器7，以及與轎廂側(cè)信息輸入通道連接的加法器8，加法器7對(duì)接減法器15，加法器8經(jīng)半載平衡調(diào)節(jié)器14再接減法器15，由減法器15輸出的信號(hào)一路經(jīng)電位器W2、隔離放大器16送顯示屏13，另一路經(jīng)電位器W3、V/I變逆器17送電機(jī)調(diào)速器18。
當(dāng)壓力傳感器受壓時(shí)，應(yīng)變體內(nèi)表面上的應(yīng)變片便感知了應(yīng)變體的微弱變形，信號(hào)經(jīng)放大和V/I變換后送出傳感器。在稱重放大器的輸入口有4個(gè)I/V接收器，用來收取從壓力傳感器送出的“電流”信號(hào)，I/V接收器四路輸出全部聯(lián)至加法器，經(jīng)電位器W1調(diào)值后送到比較器進(jìn)行電梯總重量的比較。若超載則報(bào)警并以聲光和電平方式提醒人們電梯已經(jīng)進(jìn)入超載保護(hù)狀態(tài)，無論是否超載，電梯總重量顯示都是必須的。I/V接收器還把壓力傳感器信號(hào)分組送到兩個(gè)獨(dú)立的加法器，進(jìn)行求和后再差分放大(減法器)，差分放大后的信號(hào)一方面送電位器W2進(jìn)行調(diào)值，并最終送去顯示。另一方面送電位器W3調(diào)值，最終通過一個(gè)V/I變逆器送到電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中去，成為電梯起動(dòng)時(shí)控制補(bǔ)償力矩輸出的原始信號(hào)。當(dāng)電梯平衡時(shí)(以40-50％為平衡系數(shù))，調(diào)節(jié)半載平衡，使減法器輸出為零，這樣就調(diào)好了由于機(jī)架制造偏差所引起的誤差歸零。
本實(shí)施例中采用的集成電路芯片型號(hào)為IC1A、IC1B用AD708JN，IC2、IC3用AD707AQ，ICAD用AD7J3IN，IC5、IC6用AD707JN。
權(quán)利要求1.一種壓力差分方式的電梯稱重裝置，包括稱重傳感器，信號(hào)接收及處理裝置，該裝置與超載報(bào)警器、顯示器相接，其特征在于該稱重裝置由稱重傳感器和稱重放大器構(gòu)成；所述稱重傳感器的結(jié)構(gòu)是4只性能一樣的裝有變形敏感元件的壓力傳感器，設(shè)置在電梯曳引機(jī)承重梁下，并在電梯主機(jī)重心區(qū)域外側(cè)；所述稱重放大器是信號(hào)接收及處理裝置，其電路結(jié)構(gòu)是設(shè)有分別與壓力傳感器對(duì)應(yīng)的、可接收其受壓變形信號(hào)的4條電壓力信號(hào)輸入通道，還有可分別進(jìn)行超載報(bào)警顯示、不平衡力測(cè)量處理的2條輸出通道，4條輸入通道都與可進(jìn)行超載報(bào)警顯示的輸出通道相接，該輸出通道接超載報(bào)警、顯示器及電梯控制器，4條輸入通道又分成電梯的對(duì)重側(cè)信息輸入組和轎廂側(cè)信息輸入組，劃分后的2組輸入通道再分別與可進(jìn)行不平衡力測(cè)量處理的輸出通道相接，該輸出通道接電機(jī)調(diào)速器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力差分方式的電梯稱重裝置，其特征在于所述的壓力傳感器是采用“鼓式”基本結(jié)構(gòu)的彈性應(yīng)變體(32)，該應(yīng)變體的上端面有半球面突起(31)，在應(yīng)變體的內(nèi)腔表面裝有變形敏感元件(33)，應(yīng)變體的內(nèi)腔中還裝設(shè)與變形敏感元件有電聯(lián)系的電路板(34)；所述4只壓力傳感器在電梯承重梁下主機(jī)重心區(qū)域外側(cè)是呈矩形四角分布狀，各壓力傳感器應(yīng)變體上端的半球面與電梯承重梁相接，壓力傳感器的下面設(shè)置電梯減震裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓力差分方式的電梯稱重裝置，其特征在于所述變形敏感元件為橋式應(yīng)變片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力差分方式的電梯稱重裝置，其特征在于所述的電壓力信號(hào)輸入通道(II)由信號(hào)放大器(3)、V/I變逆器(4)、I/V接收器(5)順次連接組成；超載報(bào)警顯示輸出通道(III)設(shè)有加法器(6)、電位器(W1)、比較器(9)、報(bào)警器(10)順次連接的支路，該支路接電梯控制器(11)，輸出通道(III)還并接一條由加法器(6)、隔離放大器(12)、液晶顯示屏(13)順次連接的支路；不平衡力測(cè)試處理輸出通道(IV)設(shè)置與電梯對(duì)重側(cè)信息輸入通道連接的加法器(7)，以及與轎廂側(cè)信息輸入通道連接的加法器(8)，加法器(7)對(duì)接減法器(15)，加法器(8)經(jīng)半載平衡調(diào)節(jié)器(14)再接減法器(15)，由減法器(15)輸出的信號(hào)一路經(jīng)電位器(W2)、隔離放大器(16)送顯示屏(13)，另一路經(jīng)電位器(W3)、V/I變逆器(17)送電機(jī)調(diào)速器(18)。
專利摘要一種壓力差分方式的電梯稱重裝置，屬于采用微電子技術(shù)的機(jī)電結(jié)合壓力型稱重裝置，適于垂直電梯稱重。主要特征是稱重傳感器由設(shè)置在電梯承重梁下的4只性能一樣的壓力傳感器構(gòu)成，稱重放大器設(shè)有分別與壓力傳感器對(duì)應(yīng)的4條電壓力信號(hào)輸入通道，設(shè)有進(jìn)行總重量測(cè)量及超載報(bào)警和不平衡力測(cè)量處理的2條輸出通道。本實(shí)用新型即可實(shí)現(xiàn)電梯超載報(bào)警，又能解決使電梯平衡起動(dòng)的難題，測(cè)量準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，通用性強(qiáng)，可適合各種曳引方式電梯稱重，尤其適合無齒電梯使用。
文檔編號(hào)B66B5/00GK2526305SQ02201189
公開日2002年12月18日 申請(qǐng)日期2002年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月24日
發(fā)明者孫德全, 呂笑巖, 蘭剛, 高春月, 趙宏安, 王首, 樊如英 申請(qǐng)人:北京航天萬源稀土電機(jī)應(yīng)用技術(shù)有限公司