专利名称：防坠安全器现场检测试验系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及防坠安全器检测仪器，特别涉及一种对齿轮齿条式施工升降机用防坠安全器进行现场检测的试验系统及设备。
背景技术：
防坠安全器是齿轮齿条式施工升降机上最重要的安全保护装置。根据JG121-2000 《施工升降机齿轮锥鼓形渐进式防坠安全器》标准要求，防坠安全器必须进行出厂检验并在使用过程中进行定期检验。该标准规定防坠安全器的检测有两种方法试验台试验法和试验架试验法。目前大部分防坠安全器的定期检测采用试验台试验法，这些试验方法存在着以下问题
1、试验台试验法由于试验工况与安全器实际坠落时的制动过程不同，这种差异造成试验结果不能全面、准确地反映防坠安全器的工作性能。2、试验架试验法限于试验设备的条件限制，除极个别用于科研的试验设备外，目前在检测市场使用的检测设备还不能通过检测获得安全器的动态制动力与冲击系数等重要参数。3、以上两种检测方法存在的共同缺点是，每年一次的定期检验都必须把安全器从升降机上拆卸下来，然后运送到各地有资质的检测机构，这就需要较长的周转时间，造成升降机停工，影响施工进度，并增加运输成本，给客户增添时间与经济负担。为了更快、更准确、更方便地测出防坠安全器的主要性能指标，确保施工升降机使用安全，因此，研制一种科学、高效的防坠安全器现场检测技术成为该领域亟待解决的问题。
发明内容
本发明的任务是提供一种齿轮齿条式施工升降机用的防坠安全器现场检测试验系统，它能满足在不拆卸防坠安全器的情况下，通过现场检测获得安全器的主要技术参数， 自动判断安全器定期检验是否合格，并自动生成检测报告。本发明的技术解决方案如下
一种防坠安全器现场检测试验系统，设置在升降机上，包括传感器、下位机系统以及上位机系统；
所述传感器包括旋转编码器、加速度传感器和非接触位移传感器，旋转编码器器、加速度传感器和非接触位移传感器信号输出均接入下位机系统；
所述下位机系统包括信号采集模块的中央处理器、模数转换模块以及通讯接口和无线数据传输模块；
所述上位机系统包括便携式电脑和无线数据传输模块； 所述旋转编码器、加速度传感器和非接触位移传感器分别连接模数转换模块； 所述模数转换模块以及通讯接口分别连接中央处理器，所述无线数据传输模块连接通讯接口 ；
所述下位机系统中的无线数据传输模块连接便携式电脑，无线数据传输模块与下位机系统中的无线数据传输模块通讯联接；
所述旋转编码器通过联轴节连接一齿轮，齿轮通过一支架与升降机的齿条啮合； 所述加速度传感器连接齿轮上的一速度传感器，所述非接触位移传感器设置在防坠安全器上。所述下位机系统还包括充电电源，连接中央处理器。所述下位机系统还包括时钟模块，连接中央处理器。所述下位机系统还包括存储器，连接中央处理器。所述上位机系统还包括数据库，连接便携式电脑。所述上位机系统还包括打印机，连接便携式电脑。所述非接触位移传感器设置在防坠安全器的传感器支架上。所述加速度传感器通过磁性底座吸附在升降机底部。所述下位机系统放置在施工升降机吊笼内或吊笼顶部。所述上位机系统放置在离施工升降机吊笼200m距离范围内。本发明提供一种齿轮齿条式施工升降机用防坠安全器的现场检测试验系统，它由旋转编码器、加速度传感器、非接触位移传感器、传感器专用安装支架、下位机系统和上位机系统组成；旋转编码器与齿轮连接，通过传感器支架固定在吊笼顶上并与固定在升降机导轨架上的齿条啮合；加速度传感器利用磁性底座吸附在升降机吊笼底部；非接触位移传感器通过专用可调支架固定在吊笼结构或防坠安全器壳体上；下位机系统放置在施工升降机吊笼内或吊笼顶部；旋转编码器器、加速度传感器和非接触位移传感器信号输出均接入下位机系统；上位机系统放置在离施工升降机吊笼200m距离范围内。本发明由于采用了以上技术方案，使之与现有技术相比，本发明的齿轮齿条式施工升降机用防坠安全器现场检测试验系统具有以下优点
1、功能强，可适用于各种型号齿轮式防坠安全器的检测。2、检测过程快速、方便，直接在防坠安全器所在的施工升降机上进行，避免防坠安全器的安装与拆卸。3、检测仪安装简洁、快速，可采用无线数据传输系统，避免长距离布线工作。4、检测数据自动测量，数据处理和报告生成自动完成，保证检测结果的客观性。5、检测数据自动存入数据库，便于检测数据的存档查询。6、试验真实性强，避免台架试验的误差。
图1是本发明的一种齿轮齿条式施工升降机用防坠安全器现场检测试验系统的下位机系统组成示意图。图2是本发明的上位机系统组成示意图。图3是本发明的速度传感器安装位置和方式的示意图。图4是本发明的位移传感器安装位置和方式的示意图。附图标记1为旋转编码器，2为加速度传感器，3为非接触位移传感器，4为中央处理器CPU，5为充电电源，6为时钟模块，7为模数转换模块，8为存储器，9为通讯接口，10为无线数据传输模块，11为便携式电脑，12为无线数据传输模块，13为数据库，14为专业检测软件，15为打印机，16为齿轮，17为速度传感器，18为支架，19为齿条，20为传感器支架，21为防坠安全
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具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。参看图1至图4，本发明的一种防坠安全器现场检测试验系统设置在升降机上，它包括传感器、下位机系统以及上位机系统。传感器包括旋转编码器1、加速度传感器2和非接触位移传感器3，旋转编码器器1、加速度传感器2和非接触位移传感器3信号输出均接入下位机系统。下位机系统包括信号采集模块的中央处理器4、模数转换模块7以及通讯接口 9和无线数据传输模块10。上位机系统包括便携式电脑11和无线数据传输模块12。旋转编码器1、加速度传感器2和非接触位移传感器3分别连接模数转换模块7。 模数转换模块7以及通讯接口 9分别连接中央处理器4，无线数据传输模块10连接通讯接 Π 9。下位机系统中的无线数据传输模块12连接便携式电脑11，无线数据传输模块12 与下位机系统中的无线数据传输模块10通讯联接。旋转编码器1通过联轴节连接一齿轮16，齿轮16通过一支架18与升降机的齿条 19啮合；加速度传感器2连接齿轮16上的一速度传感器17 ；非接触位移传感器3设置在防坠安全器21上。下位机系统还设有充电电源5，充电电源5连接中央处理器4。下位机系统还设有时钟模块6，时钟模块6连接中央处理器4。下位机系统还设有存储器8，存储器8连接中央处理器4。下位机系统放置在施工升降机吊笼内或吊笼顶部。上位机系统还设有数据库13，数据库13连接便携式电脑11。上位机系统还设有打印机15，打印机15连接便携式电脑11。上位机系统放置在离施工升降机吊笼200m距离范围内。非接触位移传感器3设置在防坠安全器21的传感器支架20上。加速度传感器2 通过磁性底座吸附在升降机底部。继续参看图1至图4，本发明的防坠安全器现场检测试验系统根据JG121-2000标准要求，防坠安全器主要参数有制动速度、制动载荷和制动位移。标准还分别规定了上述三类参数的合格范围。本发明采用旋转编码器用以感应制动速度，采用加速度传感器并结合加载载荷和施工升降机吊笼自重等参数感应制动载荷，采用非接触位移传感器测量防坠安全器碟簧的压缩量感应制动载荷。将上述三类参数采样后通过专业检测软件的后处理，进行转换、计算、存储、合格判别和报告生成，从而完成对防坠安全器的现场检测。本发明主要由传感器、下位机系统和上位机系统组成，具体参看图1至图4。传感器由旋转编码器1、加速度传感器2和非接触位移传感器3组成。下位机系统由信号采集模块的中央处理器CPU4、充电电源5、时钟6、模数转换模块7、存储器8及通讯接口 9和无线数据传输模块10等组成。上位机系统由便携式电脑11、无线数据传输模块12、数据库13、
5专业检测软件14和打印机15组成。本发明具体实施时，将传感器和下位机系统放置于齿轮齿条式施工升降机的吊笼上，将上位机系统放置在离施工升降机不超过200m范围内的便于操作处。具体的安装连接方式如下旋转编码器1通过联轴节连接齿轮16，并与专用支架18用螺栓或磁铁固定在施工升降机吊笼顶上，安装时调整支架位置使齿轮16与升降机齿条正常啮合，能顺畅地随施工升降机吊笼运行转动；放置非接触位移传感器3前先取下防坠安全器尾部的罩盖，然后利用罩盖的固定螺孔通过专用支架进行固定；加速度传感器2利用磁性底座吸附在吊笼的底部；将上述三个传感器输出线与下位机系统的A/D模块接口连接好。将无线数据传输模块12和打印机15分别通过RS232或USB端口连接至便携式电脑11。数据库13和专业检测软件14安装在便携式电脑11中。将传感器、下位机系统和上位机系统分别安装连接后，打开充电电源5，传感器的信号可以通过A/D采样模块7被中央处理器CPU4识别。打开安装在便携式电脑11内的专业检测软件14，并在软件中输入被检防坠安全器的型号、施工升降机吊笼自重和加载载荷等信息。上位机系统专业检测软件14通过无线传输模块12向下位机系统发送采样频率和开始采样指令，下位机系统通过无线传输模块10接收后中央处理器CPU4就开始按采样频率进行中断执行采样代码，并根据预先设定好的数据格式对三组传感器数据和采样时的时钟6信号预存至存储器8内。当防坠安全器完成制动后，再由上位机系统的专业检测软件通过无线传输模块发送结束采样指令，下位机系统接收到指令后结束采样并通过无线传输模块将预存在存储器的数据按组发送至上位机系统。为保证无线传输过程数据的完整性和准确性，在下位机系统发送和上位机系统接收数据过程中预设校验规则，即上位机系统接收到数据后进行校验，符合校验规则才接收下一组数据，否则让下位机系统重新发送当前数据。上位机系统完成数据接收后将对数据进行转化、计算、判断，结合被检防坠安全器的型号、施工升降机自重及加载载荷等参数，分析软件自动生成检测报告。所有数据通过专用检测软件14存储至数据库13中，方便以后的调用、查询和分析。生成的报告可通过打印机15输出。综上所述，本发明的齿轮齿条式施工升降机用防坠安全器现场检测试验系统具有以下优点功能强，可适用于各种型号齿轮式防坠安全器的检测；检测过程快速、方便，直接在防坠安全器所在的施工升降机上进行，避免防坠安全器的安装与拆卸；检测仪安装简洁、快速，可采用无线数据传输系统，避免长距离布线工作；检测数据自动测量，数据处理和报告生成自动完成，保证检测结果的客观性；检测数据自动存入数据库，便于检测数据的存档查询；试验真实性强，避免台架试验的误差。当然，本技术领域内的一般技术人员应当认识到，上述实施例仅是用来说明本发明，而并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对上述实施例的变化、 变型等都将落在本发明权利要求的范围内。
权利要求
1.一种防坠安全器现场检测试验系统，设置在升降机上，其特征在于包括传感器、下位机系统以及上位机系统；所述传感器包括旋转编码器(1)、加速度传感器(2)和非接触位移传感器(3)，旋转编码器器(1)、加速度传感器(2 )和非接触位移传感器(3 )信号输出均接入下位机系统；所述下位机系统包括信号采集模块的中央处理器(4)、模数转换模块(7)以及通讯接口( 9 )和无线数据传输模块(10);所述上位机系统包括便携式电脑(11)和无线数据传输模块(12 )；所述旋转编码器(1)、加速度传感器(2 )和非接触位移传感器(3 )分别连接模数转换模块⑴；所述模数转换模块(7 )以及通讯接口( 9 )分别连接中央处理器(4 )，所述无线数据传输模块(10)连接通讯接口(9);所述下位机系统中的无线数据传输模块(12)连接便携式电脑(11 )，无线数据传输模块(12)与下位机系统中的无线数据传输模块(10)通讯联接；所述旋转编码器(1)通过联轴节连接一齿轮(16)，齿轮(16)通过一支架(18)与升降机的齿条(19)啮合；所述加速度传感器(2 )连接齿轮(16 )上的一速度传感器(17)，所述非接触位移传感器 (3)设置在防坠安全器(21)上。
2.如权利要求1所述的防坠安全器现场检测试验系统，其特征在于所述下位机系统还包括充电电源(5)，连接中央处理器(4)。
3.如权利要求1所述的防坠安全器现场检测试验系统，其特征在于所述下位机系统还包括时钟模块(6 )，连接中央处理器(4 )。
4.如权利要求1所述的防坠安全器现场检测试验系统，其特征在于所述下位机系统还包括存储器(8 )，连接中央处理器(4 )。
5.如权利要求1所述的防坠安全器现场检测试验系统，其特征在于所述上位机系统还包括数据库(13)，连接便携式电脑(11)。
6.如权利要求1所述的防坠安全器现场检测试验系统，其特征在于所述上位机系统还包括打印机(15 )，连接便携式电脑(11)。
7.如权利要求1所述的防坠安全器现场检测试验系统，其特征在于所述非接触位移传感器(3 )设置在防坠安全器(21)的传感器支架(20 )上。
8.如权利要求1所述的防坠安全器现场检测试验系统，其特征在于所述加速度传感器(2)通过磁性底座吸附在升降机底部。
9.如权利要求1所述的防坠安全器现场检测试验系统，其特征在于所述下位机系统放置在施工升降机吊笼内或吊笼顶部。
10.如权利要求1所述的防坠安全器现场检测试验系统，其特征在于所述上位机系统放置在离施工升降机吊笼200m距离范围内。
全文摘要
本发明涉及一种防坠安全器现场检测试验系统，设置在升降机上，它包括传感器、下位机系统以及上位机系统。旋转编码器器、加速度传感器和非接触位移传感器信号输出均接入下位机系统。下位机系统包括信号采集模块的中央处理器、模数转换模块以及通讯接口和无线数据传输模块。上位机系统包括便携式电脑和无线数据传输模块。模数转换模块以及通讯接口分别连接中央处理器，无线数据传输模块连接通讯接口。旋转编码器通过联轴节连接一齿轮，齿轮通过一支架与升降机的齿条啮合。加速度传感器连接齿轮上的一速度传感器，非接触位移传感器设置在防坠安全器上。本发明功能强，检测过程快速、方便，检测数据自动测量并自动存入数据库，试验真实性强。
文档编号G01M13/00GK102445333SQ20111029508
公开日2012年5月9日 申请日期2011年9月29日 优先权日2011年9月29日
发明者王德荣, 秦雪涛, 穆铭豪, 陈爱华, 韩文鹤 申请人:上海市建筑科学研究院(集团)有限公司, 上海市建筑科学研究院科技发展总公司