防坠安全器性能测试系统的制作方法

本实用新型涉及一种测试系统，具体是指一种防坠安全器性能测试系统。

背景技术：

防坠安全器是施工升降机必不可少的机械式安全装置，它能限制吊笼的超速运行，防止吊笼坠落，当吊笼向下运行速度超过额定速度时，防坠安全器会自动打开制动装置，将吊笼制停在导轨上，从而有效地防止吊笼坠落事故的发生。防坠安全器是施工升降机中最为重要的安全装置，它的性能好坏直接影响到施工人员的人身安全。目前，对防坠安全器性能测定方法多是在现场将装有载荷的吊笼突然释放自由坠落，依靠防坠器自行动作将吊笼制停在导轨上，然后用测定其制停距离作为判断防坠安全器性能的方法，上述方法费时、费力又不安全，且对设备损伤较大，无法准确地测得试验数据，只能定性的了解防坠安全器的性能。因此，提供一种科学的防坠安全器性能测试系统势在必行。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有测试防坠安全器性能的方法费时、费力又不安全，且对设备损伤较大，无法准确地测得试验数据的缺陷，提供一种防坠安全器性能测试系统。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：防坠安全器性能测试系统，包括防坠安全器，还包括减速机，均与减速机相连接的飞轮加载装置、变频电机以及转矩转速传感器，与变频电机相连接的变频器，与变频器相连接的工控机，以及与工控机相连接的信号调理单元；所述信号调理单元与转矩转速传感器相连接，所述防坠安全器则与转矩转速传感器相连接。

进一步的，所述信号调理单元由前端处理电路，与前端处理电路相连接的调理电路组成；所述调理电路与工控机相连接，所述前端处理电路与转矩转速传感器的信号输出端相连接。

所述前端处理电路由放大芯片U，正极经电阻R2后与放大芯片U的IN1- 管脚相连接、负极与放大芯片U的GND管脚相连接的电容C3，正极与放大芯片U的IN-管脚相连接、负极与放大芯片U的OUT1管脚相连接的电容C4，与电容C4相并联的电阻R3，正极与电容C4的正极相连接、负极与放大芯片U 的IN1+管脚相连接的电容C2，正极与电容C2的负极相连接、负极与电容C3 的负极相连接的电容C1，与电容C1相并联的电阻R1，以及串接在放大芯片U 的OUT1管脚和GND管脚之间的电阻R4组成；所述电容C1的正极和负极共同形成该前端处理电路的输入端并与转矩转速传感器的信号输出端相连接；所述放大芯片U的VCC管脚接电源，其GND管脚则与调理电路相连接的同时接地，其OUT1管脚与调理电路相连接。

所述调理电路由放大器P，正极顺次经电阻R7和电阻R5后与放大器P的输出端相连接、负极与放大芯片U的GND管脚相连接的电容C5，以及一端与电阻R5和电阻R7的连接点相连接、另一端与电容C5的负极相连接的电阻R6 组成；所述放大器P的正极与放大芯片U的OUT1管脚相连接、其负极与输出端相连接；所述电容C5的正极和负极共同形成该调理电路的输出端并与工控机相连接。

所述放大芯片U为LM358集成芯片。

还包括与工控机相连接的打印机。

本实用新型较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本实用新型通过调节变频电机的转速来模拟升降机的速度，飞轮加载装置模拟升降机的载荷，并通过转矩转速传感器采集防坠安全器制动过程中的转矩、转速信号，通过工控机显示防坠安全器制动过程中的转矩、转速曲线，并生成检测报告，其操作简单、性能稳定、且对设备无损伤。

(2)本实用新型通过信号调理单元对转矩、转速信号进行处理，不失真的对转矩、转速信号进行放大，并将掺杂在转矩、转速信号中的干扰信号进行过滤，从而使该测试系统的测试准确度更高。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的信号调理单元的结构图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式并不限于此。

实施例

如图1所示，本实用新型的防坠安全器性能测试系统，包括减速机，均与减速机相连接的飞轮加载装置、变频电机以及转矩转速传感器，与转矩转速传感器相连接的防坠安全器，与变频电机相连接的变频器，与变频器相连接的工控机，以及均与工控机相连接的信号调理单元和打印机；所述信号调理单元与转矩转速传感器相连接。

具体的，该变频器用于调节变频电机的转速，该变频电机安装于减速机的高速轴上，通过变频器调节变频电机的转速来模拟升降机的速度。该飞轮加载装置则安装在减速机高速轴的另一端，用于模拟升降机的载荷，当防坠安全器动作制动时，旋转的飞轮加载装置释放能量产生制动力矩。该减速机的输出轴通过转矩转速传感器与防坠安全器相连接，该转矩转速传感器用来测量防坠安全器制动过程中的转矩、转速信号，并传输给信号调理单元，由信号调理单元对转矩、转速信号进行处理后传输给工控机。该工控机则将转矩、转速信号转化为转矩、转速曲线图，并通过打印机打印出来；同时工控机还可以给变频器发送控制指令，该工控机可以采用研华IPC-610H工控机。

为了更好的对转矩、转速信号进行处理，如图2所示，该信号调理单元由前端处理电路，与前端处理电路相连接的调理电路组成。所述调理电路与工控机的信号输入接口相连接，所述前端处理电路与转矩转速传感器的信号输出端相连接。

其中，该前端处理电路由放大芯片U，正极经电阻R2后与放大芯片U的 IN1-管脚相连接、负极与放大芯片U的GND管脚相连接的电容C3，正极与放大芯片U的IN-管脚相连接、负极与放大芯片U的OUT1管脚相连接的电容C4，与电容C4相并联的电阻R3，正极与电容C4的正极相连接、负极与放大芯片U 的IN1+管脚相连接的电容C2，正极与电容C2的负极相连接、负极与电容C3 的负极相连接的电容C1，与电容C1相并联的电阻R1，以及串接在放大芯片U 的OUT1管脚和GND管脚之间的电阻R4组成。所述电容C1的正极和负极共同形成该前端处理电路的输入端并与转矩转速传感器的信号输出端相连接。所述放大芯片U的VCC管脚接电源，其GND管脚则与调理电路相连接的同时接地，其OUT1管脚与调理电路相连接。

具体的，该放大芯片U采用LM358集成芯片，该LM358集成芯片具有低失调、低噪声、低漂移等特点。电阻R1的阻值为4.7KΩ，电阻R2的阻值为1KΩ，电阻 R3的阻值为12KΩ，电阻R4的阻值为4.7KΩ，电容C1的容值为10nF，电容C2的容值为100nF，电容C3的容值为47μF，电容C4的容值为4.7nF。上述结构中，电阻R1和电容C1共同构成一个RC滤波电路，该RC滤波电路可以将转矩、转速信号中的干扰信号过滤。转矩转速传感器输出的信号很微弱，而该放大芯片U则可以将转矩转速传感器输出的转矩、转速信号进行放大，以便于后续处理。该电阻R3为放大芯片U的负反馈电阻，其用于限制放大芯片U的放大部数，防止放大芯片U进入锁死状态。电容C4为放大芯片U的负反馈电容，其可以改善相位特性，使电路更稳定，消除震荡。由此，该前端处理电路可以将转矩、转速信号进行不失真的放大，从而提高转矩、转速信号的强度。

另外，该调理电路由放大器P，正极顺次经电阻R7和电阻R5后与放大器P 的输出端相连接、负极与放大芯片U的GND管脚相连接的电容C5，以及一端与电阻R5和电阻R7的连接点相连接、另一端与电容C5的负极相连接的电阻 R6组成。所述放大器P的正极与放大芯片U的OUT1管脚相连接、其负极与输出端相连接。所述电容C5的正极和负极共同形成该调理电路的输出端并与工控机相连接。

在上述结构中，该放大器P为电压跟随器，该电压跟随器可以使转矩、转速信号更加稳定，其型号为OPA227；电阻R5和电阻R6为分压电阻，电阻R5 和电阻R6的阻值均为1KΩ；该电阻R7和电容C5用于低通滤波，可以有效率的将干扰信号进行过滤，该电阻R7的阻值为4.7KΩ，电容C5的容值为0.1μF。

工作时，工控机发出控制指令给变频器，变频器调节变频电机的转速用来模拟升降机的速度，而飞轮加载装置模拟升降机的载荷，此时转矩转速传感器采集防坠安全器制动过程中的转矩、转速信号，将传输给信号调理单元。该信号调理单元接收到转矩、转速信号后由其内部的RC滤波电路对干扰信号进行过滤，放大芯片U对转矩、转速信号进行放大后从其OUT1管脚输出，转矩、转速信号再经放大器P进行处理，最后再由电阻R7和电容C5所构成的低通滤波器对干扰信号进行过滤后输出给工控机；工控机将转矩、转速信号转换为转矩、转速曲线，并通过打印机打印出来。

如上所述，便可很好的实现本实用新型。