电梯平衡系数检测装置及检测方法与流程

本发明涉及电梯平衡系数测试技术领域，具体涉及一种电梯平衡系数检测装置及检测方法。

背景技术：

电梯平衡系数作为电梯运行过程中一个重要的参数，对电梯运行的安全性及节能性会产生重大影响。如果电梯平衡系数严重偏离规定范围，会极大的提高电梯的能耗，当电梯满载时也会因曳引力不足发生溜车蹲底事故，造成人员伤亡。但由于电梯平衡系数检测需要搬运大量砝码，同时需要多人紧密配合才能实施，费时费力，人工成本也很高，致使在日常的维修保养及定期检测中极少对其进行检测。从而使得大量平衡系数不合格电梯带病运行，带来极大的安全隐患。

鉴于此，克服以上现有技术中的缺陷，提供一种新的电梯平衡系数检测装置及检测方法成为本领域亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的可通过以下的技术措施来实现：

本发明提供了一种电梯平衡系数检测装置，其特征在于，该检测装置包括：

设于轿厢内的称重装置；

光电开关组件，包括两个竖直间隔设置于轿厢朝向对重一侧的光电开关、以及分别与两个光电开关对应的两个竖直间隔设置于对重朝向轿厢一侧的反光件；

用于采集曳引主机输出电流的电流互感器；

分别与两个所述光电开关连接的数据预处理装置，用于根据两个光电开关的触发顺序判断轿厢的运行方向、以及用于记录两个光电开关触发的时间差；以及

与所述称重装置、所述数据预处理装置以及所述电流互感器无线连接的数据处理装置。

优选地，所述检测装置还包括：

与所述称重装置连接的第一无线通信装置；

与所述数据预处理装置连接的第二无线通信装置；

与所述电流互感器连接的第三无线通信装置；以及

与所述数据处理装置连接的第四无线通信装置。

优选地，所述检测装置还包括：

与所述称重装置连接的语音播报装置，用于播放载荷加载或卸载操作指导信息；

和/或，与所述数据处理装置连接的输入装置，用于接收用户输入的配置参数；

和/或，与所述数据处理装置连接的显示器，用于显示数据处理结果。

优选地，所述两个光电开关位于护栏护脚板处或中间档杆处；

和/或，所述称重装置位于所述轿厢中央位置；

和/或，所述电流互感器连接于电梯主开关输出侧三相电源的其中一相输出线上。

优选地，所述数据处理装置用于执行如下过程：

根据两个光电开关的距离以及两个光电开关触发的时间差计算轿厢的运行速度；

判断轿厢的运行速度是否处于预设速度范围；

当判断结果为是时，轿厢从底层至顶层上行运行或从顶层至底层下行运行过程中所采集数据有效；当判断结果为否时，轿厢从底层至顶层上行运行或从顶层至底层下行运行过程中所采集数据无效。

优选地，所述数据处理装置用于执行如下过程：

根据载荷为第一重量的轿厢上行运行过程中轿厢与对重位于同一高度时的曳引主机输出电流i1和载荷为第二重量的轿厢上行运行过程中轿厢与对重位于同一高度时的曳引主机输出电流i2绘制第一载荷电流曲线；

根据载荷为第一重量的轿厢下行运行过程中轿厢与对重位于同一高度时的曳引主机输出电流i1’和载荷为第二重量的轿厢下行运行过程中轿厢与对重位于同一高度时的曳引主机输出电流i2’绘制第二载荷电流曲线；

根据第一载荷曲线和第二载荷曲线的交点计算电梯平衡系数k。

优选地，所述第一重量为39％q～41％q，所述第二重量为49％q～51％q，其中，q为额定载荷。

本发明还提供了一种电梯平衡系数检测方法，应用上述的检测装置检测平衡系数，所述检测方法包括：

s1，在轿厢中加载第一重量的载荷；

s2，使载荷为第一重量的轿厢以第一速度从底层至顶层上行运行、以及从顶层至底层下行运行，实时采集曳引主机输出电流，记录两个光电开关的触发状况信息；

s3，在轿厢中加载第二重量的载荷；

s4，使载荷为第二重量的轿厢以第一速度从底层至顶层上行运行、以及从顶层至底层下行运行，实时采集曳引主机输出电流，记录两个光电开关的触发状况信息；

s5，根据两个光电开关的触发顺序判断轿厢的运行方向，根据两个光电开关的距离以及两个光电开关触发的时间差计算轿厢的运行速度；判断轿厢的运行速度是否处于预设速度范围，根据判断结果筛选有效数据；

s6，根据载荷为第一重量的轿厢运行过程中轿厢与对重位于同一高度时的曳引主机输出电流和载荷为第二重量的轿厢运行过程中轿厢与对重位于同一高度时的曳引主机输出电流计算电梯平衡系数k。

优选地，所述步骤s6具体包括：

根据载荷为第一重量的轿厢上行运行过程中轿厢与对重位于同一高度时的曳引主机输出电流i1和载荷为第二重量的轿厢上行运行过程中轿厢与对重位于同一高度时的曳引主机输出电流i2绘制第一载荷电流曲线；

根据载荷为第一重量的轿厢下行运行过程中轿厢与对重位于同一高度时的曳引主机输出电流i1’和载荷为第二重量的轿厢下行运行过程中轿厢与对重位于同一高度时的曳引主机输出电流i2’绘制第二载荷电流曲线；

根据第一载荷曲线和第二载荷曲线的交点计算电梯平衡系数k。

优选地，所述检测方法还包括：

s7，根据额定荷载q以及当前电梯平衡系数k计算电梯平衡系数调整至k0时增加或减少的对重质量；

和/或，在步骤s5中，“根据判断结果筛选有效数据”包括：

当判断结果为是时，轿厢从底层至顶层上行运行或从顶层至底层下行运行过程中所采集数据有效；当判断结果为否时，轿厢从底层至顶层上行运行或从顶层至底层下行运行过程中所采集数据无效。

本发明的电梯平衡系数检测装置在轿厢内设置了称重装置，直接读取载荷的重量信息，无需搬运标准砝码；在轿厢和对重上设置了两组光电开关组件，既能够准确记录电梯的平衡位置，还能够检测电梯的运行方向和运行速度，通过数据处理装置根据运行速度筛选有效数据，根据获取的数据计算平衡系数，无需工作人员现场配合读取数据，增加操作便利性的同时提高了数据的准确性。

附图说明

图1是本发明实施例的电梯平衡系数检测装置的结构示意图。

图2是本发明实施例的电梯平衡系数检测装置的结构框图。

图3是本发明实施例的电梯平衡系数检测装置中光电开关组件上行时触发示意图。

图4是本发明实施例的电梯平衡系数检测装置中光电开关组件下行时触发示意图。

图5是本发明实施例的电梯平衡系数检测方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了使本揭示内容的叙述更加详尽与完备，下文针对本发明的实施方式与具体实施例提出了说明性的描述；但这并非实施或运用本发明具体实施例的唯一形式。实施方式中涵盖了多个具体实施例的特征以及用以建构与操作这些具体实施例的方法步骤与其顺序。然而，亦可利用其它具体实施例来达成相同或均等的功能与步骤顺序。

请参阅图1所示，电梯的曳引系统包括：轿厢100、对重200、设于轿厢侧的曳引论300、设于对重侧的导向轮400和曳引主机500，在电梯运行过程中，轿厢100和对重200位于同一高度时，电梯处于平衡位置。

请继续参阅图1和图2所示，本发明实施例提供了一种电梯平衡系数检测装置，该检测装置包括：称重装置10、光电开关组件、电流互感器30、数据预处理装置40和数据处理装置50。

其中，称重装置10设于轿厢内100内，测试时，只需将载荷放置于称重装置10上，称重装置10读取载荷的重量信息。电流互感器30用于采集曳引主机输出电流。数据处理装置50与称重装置10、数据预处理装置40以及电流互感器30无线连接，用于获取称重装置10、数据预处理装置40以及电流互感器30的数据，以进行计算。进一步地，该检测装置还包括：与所述称重装置10连接的第一无线通信装置61；与所述数据预处理装置40连接的第二无线通信装置62；与所述电流互感器30连接的第三无线通信装置63；以及与所述数据处理装置50连接的第四无线通信装置64。

光电开关组件设置有两组，包括竖直间隔设置于轿厢100朝向对重200一侧的第一光电开关21和第二光电开关22、竖直间隔设置于对重200朝向轿厢100一侧的第一反光件23和第二反光件24，当电梯处于平衡位置时，第一光电开关21和第一反光件23处于对应位置，第二光电开关22和第二反光件24处于对应位置，第一光电开关21或第二光电开关22的发射端发出的光信号经过第一反光件23或第二反光件24的反射后，反射光被第一光电开关21或第二光电开关22的接收端接收，判断检测物(反光件)达到检测点(光电开关处)，触发第一光电开关21或第二光电开关22发送检测信号，即触发光电开关动作。数据预处理装置40记录第一光电开关21或第二光电开关22的触发状况信息，触发状况信息包括第一光电开关21或第二光电开关22被触发时对应的时间点、触发顺序、触发时间差。

具体地，第一光电开关21和第二光电开关22之间的竖直距离为h，第一反光件23和第二反光件24之间的竖直距离也为h，请参阅图3所示，当电梯上行时，轿厢100从底层运行至顶层，首先，第一光电开关21和第二反光件24处于同一高度，第一光电开关21被第二反光件24触发；随后，第一光电开关21和第一反光件23处于同一高度，第一光电开关21被第一反光件23触发，同时，第二光电开关22和第二反光件24处于同一高度，第二光电开关22被第二反光件24触发，此时，电梯处于平衡位置；接着，轿厢100继续向上运行，第二光电开关22和第一反光件23处于同一高度，第二光电开关22被第一反光件23触发。也就是说，电梯上行时，第一光电开关21最先被触发(第一时间)，然后，第一光电开关21和第二光电开关22同时被触发(第二时间)，最后，第二光电开关22被触发。在电梯上行过程中，两个光电开关均会被触发两次，本发明所述的触发时间差可以是两个光电开关第一次被触发的时间差，也可以是两个光电开关第二次被触发的时间差，本说明书以两个光电开关第一次被触发的时间差进行说明，第一光电开关21和第二光电开关22被触发的时间差为t1(第一时间和第二时间之间的间隔)，轿厢100上行速度和对重200下行速度均为v1，通过竖直距离h和时间差t1可以计算轿厢100上行速度v1。

请参阅图4所示，当电梯下行时，轿厢100从顶层运行至底层，首先，第二光电开关22和第一反光件23处于同一高度，第二光电开关22被第一反光件23触发；随后，第二光电开关22和第二反光件24处于同一高度，第二光电开关22被第二反光件24触发，同时，第一光电开关21和第一反光件23处于同一高度，第一光电开关21被第一反光件23触发，此时，电梯处于平衡位置；接着，轿厢100继续向上运行，第一光电开关21和第二反光件24处于同一高度，第一光电开关21被第二反光件24触发。也就是说，电梯下行时，第二光电开关22最先被触发(第三时间)，然后，第一光电开关21和第二光电开关22同时被触发(第四时间)，最后，第一光电开关21被触发。第二光电开关22和第一光电开关21被触发的时间差为t2(第三时间和第四时间之间的间隔)，轿厢100下行速度和对重200上行速度均为v2，通过竖直距离h和时间差t2可以计算轿厢100下行速度v2。

因此，数据预处理装置40记录第一光电开关21和第二光电开关22的触发时间，数据预处理装置40根据第一光电开关21和第二光电开关22的触发顺序判断轿厢的运行方向，并记录第一光电开关21和第二光电开关22触发的时间差。本发明实施例的检测装置可以自动判断电梯的运行方向，工作人员只需将电梯设置运行一整个来回，无需现场详细记录运行情况。

第一光电开关21和第二光电开关22同时被触发时轿厢100与对重200位于同一高度，即电梯处于平衡位置，对应数据预处理装置40记录的同时触发的时间。数据处理装置50根据第一光电开关21和第二光电开关22同时触发时的时间对应的曳引主机输出电流以及载荷计算平衡系数。

在测试过程中，可能有乘客按电梯按键，使得电梯的测试运行受到影响，例如，当电梯接近平衡状态时，附近的楼层有乘客按了电梯按键，电梯运行速度就会减慢，此时采集的曳引主机输出电流不能用于平衡系数的计算，属于无效数据，必须通过数据的筛选将其剔除。于是，数据处理装置50用于执行如下过程：根据两个光电开关的距离以及两个光电开关触发的时间差计算轿厢的运行速度；判断轿厢的运行速度是否处于预设速度范围；当判断结果为是时，轿厢从底层至顶层上行运行或从顶层至底层下行运行过程中所采集数据有效；当判断结果为否时，轿厢从底层至顶层上行运行或从顶层至底层下行运行过程中所采集数据无效。预设速度范围可以为大于等于92％v且小于等于105％v，v为电梯测试时设定的运行速度。因此，本发明实施例的检测装置能够自行筛选有效数据，测试时无需工作人员在现场指挥协调，也无需对电梯的运行速度进行额外检测，增加了工作效率。

进一步地，数据处理装置50筛选有效数据后，根据所筛选的有效数据计算平衡系数，具体地，数据处理装置50用于执行如下过程：

根据载荷为第一重量的轿厢上行运行过程中轿厢与对重位于同一高度时的曳引主机输出电流i1和载荷为第二重量的轿厢上行运行过程中轿厢与对重位于同一高度时的曳引主机输出电流i2绘制第一载荷电流曲线；

根据载荷为第一重量的轿厢下行运行过程中轿厢与对重位于同一高度时的曳引主机输出电流i1’和载荷为第二重量的轿厢下行运行过程中轿厢与对重位于同一高度时的曳引主机输出电流i2’绘制第二载荷电流曲线；

根据第一载荷曲线和第二载荷曲线的交点计算电梯平衡系数k。

其中，第一重量为39％q～41％q，第二重量为39％q～51％q，其中，q为额定载荷；优选地，第一重量为40％q，第二重量为50％q。

进一步地，该检测装置还包括语音播报装置70，用于播放载荷加载或卸载操作指导信息，在称重装置10上放置作为载荷的重物时，进行提醒。

进一步地，该检测装置还包括输入装置80和显示器90，输入装置80与该数据处理装置50连接，用于接收用户输入的配置参数，配置参数包括待检测电梯编号、额定运行速度v和额定载荷q；显示器90与该数据处理装置50连接，用于显示数据处理结果，数据处理结果可以包括绘制的第一载荷曲线、第二载荷曲线、计算得到的当前电梯平衡系数k、当前电梯平衡系数k是否合格或调整平衡系数到k0需增加或减少的对重质量中的一个或多个，具体地，显示器显示的数据处理结果包括载荷电流曲线图、当前电梯平衡系数k、当前电梯平衡系数k判定结果是合格还是不合格，在当前电梯平衡系数k不合格的情况下还要显示调整平衡系数到k0增加或减少对重质量的数量，其中，0.40≤k0≤0.50，优选地，k0为0.45。

进一步地，第一光电开关21和第二光电开关22位于护栏护脚板处或中间档杆处；该称重装置10位于该轿厢100中央位置；该电流互感器30连接于电梯主开关输出侧三相电源的其中一相输出线上。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种电梯平衡系数检测方法，应用上述的检测装置检测电梯的平衡系数，请参阅图5，该检测方法包括：

s1，在轿厢中加载第一重量的载荷。

s2，使载荷为第一重量的轿厢以第一速度从底层至顶层上行运行、以及从顶层至底层下行运行，实时采集曳引主机输出电流，记录两个光电开关的触发状况信息。

s3，在轿厢中加载第二重量的载荷。

s4，使载荷为第二重量的轿厢以第一速度从底层至顶层上行运行、以及从顶层至底层下行运行，实时采集曳引主机输出电流，记录两个光电开关的触发状况信息。

s5，根据两个光电开关的触发顺序判断轿厢的运行方向，根据两个光电开关的距离以及两个光电开关触发的时间差计算轿厢的运行速度；判断轿厢的运行速度是否处于预设速度范围，根据判断结果筛选有效数据。

s6，根据载荷为第一重量的轿厢运行过程中轿厢与对重位于同一高度时的曳引主机输出电流和载荷为第二重量的轿厢运行过程中轿厢与对重位于同一高度时的曳引主机输出电流计算电梯平衡系数k。

s7，根据额定荷载q以及当前电梯平衡系数k计算电梯平衡系数调整至k0时增加或减少的对重质量。

其中，第一重量为39％q～41％q，第二重量为49％q～51％q，q为额定载荷，0.4≤k0≤0.5，第一速度v为轿厢100的正常运行速度；优选地，第一重量为40％q，第二重量为50％q；优选地，k0为0.45。

在步骤s1和步骤s3中，第一重量g1和第二重量g2通过称重装置10计量。

在步骤s2和步骤s4中，两个光电开关的触发状况信息包括第一光电开关21或第二光电开关22被触发时对应的时间点、触发顺序、触发时间差，具体参见上述检测装置的描述，在此不进行一一赘述。

在步骤s5中，“根据判断结果筛选有效数据”包括：

当判断结果为是时，轿厢从底层至顶层上行运行或从顶层至底层下行运行过程中所采集数据有效；当判断结果为否时，轿厢从底层至顶层上行运行或从顶层至底层下行运行过程中所采集数据无效，其中，预设速度范围可以为大于等于92％v且小于等于105％v。

该步骤s6具体包括：

s601，根据载荷为第一重量g1的轿厢上行运行过程中轿厢与对重位于同一高度时的曳引主机输出电流i1和载荷为第二重量g2的轿厢上行运行过程中轿厢与对重位于同一高度时的曳引主机输出电流i2绘制第一载荷电流曲线。

s602，根据载荷为第一重量g1的轿厢下行运行过程中轿厢与对重位于同一高度时的曳引主机输出电流i1’和载荷为第二重量g2的轿厢下行运行过程中轿厢与对重位于同一高度时的曳引主机输出电流i2’绘制第二载荷电流曲线。

s603，根据第一载荷曲线和第二载荷曲线的交点计算电梯平衡系数k。

在步骤s601中，根据g1和i1、g2和i2绘制第一载荷电流曲线，在步骤s602中，根据g1和i1’、g2和i2’绘制第二载荷电流曲线。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。