電梯空載動態平衡系數檢測儀的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種檢測儀器，更具體地說，是一種測試曳引式電梯平衡系數的專用 檢測儀器。
【背景技術】
[0002] 中國是全球最大的電梯生產國與電梯消費國，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。按照現行的電梯技術規范要求，運些新裝電梯都要進行平衡 系數的測試調整，合格后方可投入使用。因此，平衡系數檢測是電梯行業一項量大、面廣、要 求高的技術工作。
[0003] 現行的電梯技術標準與電梯檢驗規則采用的測試方法是：轎廂分別裝載額定載荷 的30 %、40 %、45 %、50 %、60 %作上、下全程運行，當轎廂和對重運行到同一水平位置時，記 錄電機的電流值，繪制電流-負荷曲線，W上下運行曲線的交點確定平衡系數。
[0004] 上述通過電梯逐級加載運行，記錄電機電流值，繪制電流-負荷曲線圖確定平衡 系數的檢測方法，優點是可使用通用檢測儀器，技術成熟；缺點是比較費時費力，現場作業 時間通常要超過1小時，約為整梯試驗檢測工作量的=分之一。
[0005] 由于現行的電梯平衡系數檢測方法比較費時費力，近年來無載平衡系數測試技術 應運而生，取得了一些研究成果，如安徽省特種設備檢測院研發的通過檢測曳引輪兩側鋼 絲繩張力確定平衡系數的檢測儀、迂寧石油化工大學研發的靜態兩側重量差測量方法及其 測試儀、德國TUV公司的ADIASYSTEM電梯檢測系統等。由于是無載荷測試，省去了反復搬運 破碼的環節，目前尚存在的問題是，其測試數據為電梯靜態數值，與現行電梯檢驗規則采用 的動態測試數值存在差異，W及實施檢測時其測試裝置的安裝不便捷等，限制了推廣應用。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種安裝便捷、操作簡單的電梯空載 動態平衡系數檢測專用儀器。
[0007] 本發明通過下述技術方案予W實現：電梯空載動態平衡系數檢測儀包括電梯運行 速度測量系統、電梯運行電能測量系統與檢測數據處理系統。所述電梯運行速度測量系統 的加速度傳感器置于電梯轎廂，采集電梯轎廂運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與數據處理器連接，將加速度信息輸入至數據處理器。所述電梯運行電 能測量系統的電流采集裝置與電壓采集裝置分別接入到電梯曳引機的電源線路中，其電流 采集裝置與電壓采集裝置分別與功率傳感器連接，測量曳引機的功率信息；所述功率傳感 器與數據處理器連接，將功率信息輸入至數據處理器。所述檢測數據處理系統的數據處理 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算分析得出被測試電梯的平衡 系數測試結果；其數據處理器與顯示器連接，將平衡系數測試結果通過顯示器顯示輸出。
[0008] 電梯空載動態平衡系數檢測儀的檢測數據處理系統設置有與數據處理器連接的 SD卡，由SD卡通過數據處理器存儲檢測數據；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據。
[0009] 電梯空載動態平衡系數檢測儀的檢測數據處理系統所述智能檢測軟件包括：
[0010] a)將加速度信息轉換為速度信息，實時檢測并記錄電梯運行中的轎廂速度數據；
[0011] b)通過功率傳感器實時檢測并記錄電梯運行中的曳引機功率數據；
[0012] C)基于曳引式電梯空載工況運行功率、運行速度、機構傳動損耗與驅動載荷的函 數關系，按（式1)計算電梯平衡系數：
[0013]
[0014] 式中：
[0015] q-電梯平衡系數；
[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\--轎廂空載下行速度，單位m/s。
[0022] 電梯空載動態平衡系數檢測儀的電梯運行電能測量系統中所述電流采集裝置，優 選為適用頻率范圍滿足0. 5Hz~60Hz的交流寬頻電流錯；所述電梯運行電能測量系統中的 功率傳感器優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] 電梯空載動態平衡系數檢測儀的電梯運行速度測量系統中所述加速度傳感器優 選為=軸MEMS加速度傳感器。
[0024] 電梯空載動態平衡系數檢測儀的檢測數據處理系統優選為平板電腦。
[00巧]本發明與現有技術相比的優點是：
[00%] (1)采用電梯空載動態檢測方案，檢測儀現場安裝方便快捷，其現場作業時間通常 約10分鐘，省時省力。
[0027] (2)平衡系數測試結果與按電梯檢驗規則測試的結果一致。
【附圖說明】
[0028] 圖1是本發明的電梯空載動態平衡系數檢測儀實施例結構框圖。
[0029] 圖2是電梯空載運行工況的負載關系示意圖。
[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.數據處理器，7.顯示器，8.無線傳輸模塊II，9.SD卡。
【具體實施方式】
[0031] 下面結合附圖和實施例對本發明作進一步描述：
[0032] 如圖1所示，本發明的電梯空載動態平衡系數檢測儀由加速度傳感器1采集電梯 轎廂運行信息，通過無線傳輸模塊I與無線傳輸模塊II輸入到數據處理器6 ;由電流采集 裝置3與電壓采集裝置4采集曳引機的功率信息，經功率傳感器5測量后輸入到數據處理 器6。基于曳引式電梯空載工況運行功率、運行速度、機構傳動損耗與驅動載荷的函數關系， 按上述（式1)計算得到電梯平衡系數。對（式1)的推導如下：
[0033] 如圖2所示，電梯在空載運行工況曳引機驅動電機的運行負載為曳引輪兩側的重 量差；依據平衡系數定義，電梯空載時曳引輪兩側重量差的數值為qQ。
[0034] a)電梯空載下行工況驅動電機功率求解：
[0035] 電梯空載下行時由電機拖動負載運行，電機處于電動狀態，電機運行功率為負載 的位移功率與機構傳動損耗功率之和：
[0036] Nx=KQgVX+yKQgVx(式 2)
[0037] 式中：y-一機構傳動損耗系數；其它符號同前。
[0038] b)電梯空載上行工況驅動電機功率求解：
[0039] 電梯空載上行時，由于對重質量大于轎廂質量，此時的電梯負載依靠重力拖動電 機運轉，電機處于發電制動狀態，電機功率為負載的位移功率減去機構傳動損耗功率：W40] N,=KQgVs-yKQgVs(式如
[0041] 式中符號同前。
[0042] C)平衡系數求解： 柳創 由（式。與（式如建立二元一次方程組：
[0044]
柳例在（式4)中，q、y二項是未知變量；其余的Q、g、心心Vx、Vs六項是電梯參數或 測試數據，為已知變量。兩個方程兩個未知數，求解二元一次方程組（式4)，即可得到平衡 系數計算公式（式1)。
[0046] 鑒于目前電梯產品廣泛應用了交流變頻拖動技術，本發明的電能測量系統選用寬 頻電流錯與變頻功率傳感器。
[0047] W上結合附圖和實施方式對本發明進行了展開描述，該描述不具有限制性，附圖 所示也只是本發明儀器構成的一種實施例，本發明的技術方案并不局限于此。本領域的普 通技術人員應該能夠理解，在不脫離本發明設計思想的情況下，本發明的實施還會有某些 細節上的變化或變動，運些由此所引申出的變化或變動均包括在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種電梯空載動態平衡系數檢測儀，包括電梯運行速度測量系統、電梯運行電能測 量系統與檢測數據處理系統，其特征是： 所述電梯運行速度測量系統的加速度傳感器置于電梯轎廂，采集電梯轎廂運行過程中 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與數據處理器連接，將加速度信息輸 入至數據處理器； 所述電梯運行電能測量系統的電流采集裝置與電壓采集裝置分別接入到電梯曳引機 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，測量曳引機的 功率信息；所述功率傳感器與數據處理器連接，將功率信息輸入至數據處理器； 所述檢測數據處理系統的數據處理器將輸入的加速度信息與功率信息，通過智能檢測 軟件的計算分析得出被測試電梯的平衡系數測試結果；所述數據處理器與顯示器連接，將 平衡系數測試結果通過顯示器顯示輸出。2. 根據權利要求1所述一種電梯空載動態平衡系數檢測儀，其特征是，所述檢測數據 處理系統設置有與數據處理器連接的SD卡，由SD卡通過數據處理器存儲檢測數據；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據。3. 根據權利要求1所述一種電梯平衡系數檢測儀，其特征是，所述檢測數據處理系統 的智能檢測軟件包括： a) 將加速度信息轉換為速度信息，實時檢測并記錄電梯運行中的轎廂速度數據； b) 通過功率傳感器實時檢測并記錄電梯運行中的曳引機驅動電機功率數據； c) 基于曳引式電梯空載工況運行功率、運行速度、機構傳動損耗與驅動載荷的函數關 系，按下式計算得到電梯平衡系數：式中： q一一電梯平衡系數； Q--電梯額定載荷，kg ; g--重力加速度，取9. 8m/s2; Ns--轎廂空載上行功率，單位W ; Nx--轎廂空載下行功率，單位W ; Vs--轎廂空載上行速度，單位m/s ; Vx--轎廂空載下行速度，單位m/s。4. 根據權利要求1所述一種電梯空載動態平衡系數檢測儀，其特征是，所述電梯運行 電能測量系統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. 根據權利要求1所述一種電梯空載動態平衡系數檢測儀，其特征是，所述電梯運行 電能測量系統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. 根據權利要求1所述一種電梯空載動態平衡系數檢測儀，其特征是，所述電梯運行 速度測量系統的加速度傳感器為三軸MEMS加速度傳感器。7. 根據權利要求1所述一種電梯空載動態平衡系數檢測儀，其特征是，所述檢測數據 處理系統為平板電腦。
【專利摘要】一種電梯空載動態平衡系數檢測儀，由加速度傳感器1采集電梯轎廂運行信息，通過無線傳輸模塊I與無線傳輸模塊II輸入到數據處理器6；由電流采集裝置3與電壓采集裝置4采集曳引機的功率信息，經功率傳感器5測量后輸入到數據處理器6；基于曳引式電梯空載工況運行功率、運行速度、機構傳動損耗與驅動載荷的函數關系，通過數據處理器6的智能檢測軟件計算得到被測試電梯的平衡系數數值，經顯示器7顯示輸出；SD卡9存儲檢測數據，與通用PC兼容性較好。儀器結構精巧，檢測操作簡便。
【IPC分類】B66B5/00
【公開號】CN105173946
【申請號】
【發明人】劉培
【申請人】劉培
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年10月12日