专利名称：一种缆绳长度的测量装置、方法及船用绞车的制作方法
技术领域：
本发明涉及长度测量领域，特别涉及一种缆绳长度的测量装置、方法及船用绞车。
技术背景
绞车是用卷筒缠绕缆绳以提升或牵引重物的设备。根据应用领域的不同，绞车可分为应用于海洋平台上的船用绞车(拖缆机、系泊绞车、起锚绞车和牵引绞车)和矿用绞车坐寸ο
由于海洋环境的不确定性，船用绞车工作时，需要实时监测收缆或放缆长度、速度和张力，便于船用绞车能够稳定工作。其中，收缆或放缆长度由专门的装置进行测量。现有的测量装置包括编码器和处理器。编码器用于采集当前缆绳所处的层数和圈数。处理器根据编码器采集的当前缆绳所处的层数和圈数，并结合预先存储的计算公式计算出收缆或放缆长度。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题
一方面，编码器的价格高昂，增加了测量装置的成本；另一方面，编码器接口多，调试比较繁琐，降低了测量效率。发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种缆绳长度的测量装置、方法及船用绞车。所述技术方案如下
一种缆绳长度的测量装置，所述装置包括处理器，所述装置还包括速度传感器和计数器；
所述速度传感器，用于实时检测转动至预定位置的传动齿轮上的齿；所述预定位置位于所述传动齿轮上的齿的转动轨迹上；
所述计数器，用于记录预定时间内，经过所述预定位置的所述传动齿轮的齿的总齿数；
所述处理器，用于根据所述总齿数和预设值计算出收缆或放缆长度；所述预设值包括卷筒直径、卷筒长度、缆绳直径、缆绳总层数、最外层缆绳圈数、缆绳总长、以及传动齿轮的齿数。
其中，所述处理器用于，
计算卷筒上的剩余缆绳的层
计算剩余缆绳中满层的缆绳总长为L_SyZC，
L_syzc=2.85* (N_r_l) *{D+1. ld
} *L/d ;
计算剩余最外层缆绳长度L_syzwc,
L syzwc= {[C+(N-1)*L/d-P/T]- (N r-1 ) *L/d]}* π *[D+d+ (N r-1 ) *^d];
计算放缆或收缆长度L_sf = L_t-L_syzc-L_syzwc ；
其中，D为所述卷筒直径，L为所述卷筒长度，d为所述缆绳直径，N为所述缆绳总层数，C为所述最外层缆绳圈数，L_t为所述缆绳总长，T为所述传动齿轮的齿数，P为所述总齿数。
具体地，所述处理器为可编程逻辑控制器。
具体地，所述计数器为FM350-2模块。
其中，所述装置还包括用于显示计算出的收缆或放缆长度的显示模块。
一种船用绞车，所述绞车包括绞车本体、分别设在所述绞车本体上的卷筒、缠绕在所述卷筒上的缆绳、驱动所述卷筒转动的动力源、将动力传递至所述卷筒的传动齿轮、以及收缆或放缆长度的测量装置，所述收缆或放缆长度的测量装置为前述缆绳长度测量装置。
一种缆绳长度的测量方法，所述方法包括
实时检测转动至预定位置的传动齿轮上的齿；所述预定位置位于所述传动齿轮上的齿的转动轨迹上；
记录预定时间内，经过所述预定位置的所述传动齿轮的齿的总齿数P ;
根据所述总齿数P和预设值计算出收缆或放缆长度L_sf;所述预设值包括卷筒直径D、卷筒长度L、缆绳直径d、缆绳总层数N、最外层缆绳圈数C、缆绳总长L_t、以及传动齿轮的齿数T。
其中，所述根据所述总齿数和预设值计算出收缆或放缆长度，包括
计算卷筒上的剩余缆绳的层数N_r= [C+ (N-1) *L/d_P/T] d/L ；
计算剩余缆绳中满层的缆绳总长为L_syZC，
L_syzc=2. 85* (N_r_l) *{D+l. ld
}*L/d ;计算剩余最外层缆绳长度L_syzwc,
权利要求
1.一种缆绳长度的测量装置，所述装置包括处理器，其特征在于，所述装置还包括速度传感器和计数器； 所述速度传感器，用于实时检测转动至预定位置的传动齿轮上的齿；所述预定位置位于所述传动齿轮上的齿的转动轨迹上； 所述计数器，用于记录预定时间内，经过所述预定位置的所述传动齿轮的齿的总齿数； 所述处理器，用于根据所述总齿数和预设值计算出收缆或放缆长度；所述预设值包括卷筒直径、卷筒长度、缆绳直径、缆绳总层数、最外层缆绳圈数、缆绳总长、以及传动齿轮的齿数。
2.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，所述处理器用于， 计算卷筒上的剩余缆绳的层数N_r=[C+(N-I) *L/d-P/T]d/L ； 计算剩余缆绳中满层的缆绳总长为L_syZC，L_syzc=2. 85* (N_r_l) *{D+l. ld
}*L/d ； 计算剩余最外层缆绳长度L_syzwc,
3.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，所述处理器为可编程逻辑控制器。
4.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，所述计数器为FM350-2模块。
5.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，所述装置还包括用于显示计算出的收缆或放缆长度的显示模块。
6.一种船用绞车，所述绞车包括绞车本体、分别设在所述绞车本体上的卷筒、缠绕在所述卷筒上的缆绳、驱动所述卷筒转动的动力源、将动力传递至所述卷筒的传动齿轮、以及收缆或放缆长度的测量装置，其特征在于，所述收缆或放缆长度的测量装置为权利要求I 5任一项描述的缆绳长度测量装置。
7.—种缆绳长度的测量方法，其特征在于，所述方法包括 实时检测转动至预定位置的传动齿轮上的齿；所述预定位置位于所述传动齿轮上的齿的转动轨迹上； 记录预定时间内，经过所述预定位置的所述传动齿轮的齿的总齿数P ; 根据所述总齿数P和预设值计算出收缆或放缆长度L_sf ;所述预设值包括卷筒直径D、卷筒长度L、缆绳直径d、缆绳总层数N、最外层缆绳圈数C、缆绳总*L_t、以及传动齿轮的齿数T。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述总齿数和预设值计算出收缆或放缆长度，包括 计算卷筒上的剩余缆绳的层数N_r=[C+(N-I) *L/d-P/T]d/L ； 计算剩余缆绳中满层的缆绳总长为L_syZC，L_syzc=2.85* (N_r_l) * {D+l. ld
} *L/d ;计算剩余最外层缆绳长度L_syzwc,
全文摘要
本发明公开了一种缆绳长度的测量装置、方法及船用绞车，属于长度测量领域。装置速度传感器用于实时检测转动至预定位置的传动齿轮上的齿；预定位置位于传动齿轮上的齿的转动轨迹上；计数器用于记录预定时间内，经过预定位置的传动齿轮的齿的总齿数；处理器用于根据总齿数和预设值计算出收缆或放缆长度；预设值包括卷筒直径、卷筒长度、缆绳直径、缆绳总层数、最外层缆绳圈数、缆绳总长、以及传动齿轮的齿数。船用绞车包括前述装置。方法实时检测转动至预定位置的传动齿轮上的齿；预定位置位于传动齿轮上的齿的转动轨迹上；记录预定时间内，经过预定位置的传动齿轮的齿的总齿数；根据总齿数和预设值计算出收缆或放缆长度。本发明成本低。
文档编号G01B21/06GK102980545SQ20121049719
公开日2013年3月20日 申请日期2012年11月28日 优先权日2012年11月28日
发明者蔡钿, 汤敏, 王征, 陆炳良, 陈诺, 毛玉国, 潘晓, 马志刚 申请人:中海油田服务股份有限公司, 武汉船用机械有限责任公司