专利名称：电梯平衡系数自动测量仪的制作方法
技术领域：
本实用新型公开一种用于测量电梯运行参数的仪器，具体讲是用于测量电梯平衡系数的测量仪器。
电梯平衡系数是每台新安装的电梯首先必须测量的重要参数，它是根据不同的梯型(交流或直流梯)选择不同的参数(直流电压、电流、交流电流或曳引机转速等)，并以其随电梯载荷变化的上、下曲线之交点的载荷系数来描述的。例如对直流电梯来说，轿厢以恒定速度运行的，应保持曳引电动机的励磁恒定，电动机的电磁转矩M(或近似认为机械负载转矩)与电枢电流Ia成正比，M＝CMΦIa。电枢电流的大小反应了轿厢负载的大小，电枢电流的极性反应电动机的运行状态，亦即电动机输出反电动转矩或制动转矩。电梯平衡状态是指曳引电动机的输出转矩最小，基本上等于拖动系统的空载转矩，且轿厢在上、下方向运行时输出转矩相等，如果使轿厢以各种负载作上下方向运动时，测得曳引电动机电流随轿厢负载变化的两条曲线，两曲线交点横座标指示的重量即为电梯平衡状态时轿厢的载重量，再除以轿厢额定载重量，即可求得电梯平衡系数。
目前，国内尚未见关于测量电梯平衡系数的产品面市，具体测量仍停留在人工读取数据，手工绘制图表的初始阶段。测量时需多人配合工作，其中有人观察捕捉轿厢与对重绳头过同一水平面时刻，有人读取电压或电流，有人监测曳引机转速，有人记录等，彼此协同操作，然后再人工绘制曲线，求得交点，操作费时又费力，测量时精力应高度集中，采用人工读数绘制曲线，尽管如此，仍不可避免地存在人为误差。
本实用新型的目的在于提供一种可精确测量电梯平衡系数的测量仪器。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是电梯平衡系数自动测量仪，它包括绳头过同一水平面时刻监测通道，交流电流测量通道，直流电压测量通道，电梯曳引轮盘侧面设置一只永久磁钢，软管支架上装设二只霍尔传感器，交流电流的测量通道由袖珍数字式钳形表引出霍尔信号并送入AC电流A/D通道，读出数据并加以存贮；通过软件程序计算机自动识别轿厢运行的方向及到达上下测量端站转数，由参数测量通道进行数据同步采集；采集获得的信号经接口介面调理后送入微处理器CPU，经A/D转换读入计算机并存贮和处理，由数学模块实现载荷--参量曲线的描述并求解出载荷系数--平衡系数。
本实用新型通过霍尔传感器自动捕捉电梯轿厢与对重绳头过同一水平面的时刻，从而实现了相关系数的自动采集，并成功地研制出一个数学模块，实现了对参数--载荷变化曲线的描述和平衡系数的联立方程求解，达到完全排除人工干扰；提高了测量精度和效率。
图1是本实用新型的原理框图；图2是测量安装图；图3是电路原理图。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
实施例自动捕捉轿厢与对重绳头过同一水平面的时刻，是实现同步读出相关参数的关键。本实用新型包括绳头过同一水平面时刻监测通道1，交流电流测量通道2，直流电压测量通道3，如图2、3所示。电梯曳引轮盘20上绕有钢丝绳10，其侧面设置一只永久磁钢30，软管支架70、落地支架80上装设二只霍尔传感器40，经信号电缆50接在插座60上，然后通过示教程序，教会计算机自动识别，轿厢运行的方向和到达上、下测量端转数。经示教后，测量装置就具有自动捕捉绳头过同一水平面的时刻，并启动相应的参数测量通道，进行数据同步采集。
交流电流的测量通道2，是藉助一只袖珍数字式钳形表(3210成品件)，经稍加改装引出霍尔信号，送入测量装置的AC电流A/D通道，进行读出和存贮，即简单又经济。
在曳引机盘手轮(或曳引机转轴上)设置一只永久磁钢；然后经霍尔传感器40，来获取曳引机的转速信号。
直流电压测量通道3是由一对表棒，且接引入仪器信号调理器，然后经A/D变换，由计算机读入存贮。
通过专用的数学模块(软件)实现载荷--参量曲线的描述，并经联立方程求解上、下行曲线的交点，计算出载荷系数，即平衡系数，从而完全排除人工干预导致的误差。
图1展示了专用软件的支持下，完成数据的同步自动采集和处理的微机原理框图，其工作和操作过程简述如下1.首先经控制面板6的键盘和显示屏8进行测量进行测量参数的选择和加载点序的加载重量(或百分比)予置。然后进行捕捉绳头过同一水平面的示教后，即可进入实际加载的点序运行；2.由1、2、3、4信息采集通道获取的信号，经接口5信号调理后，送入微处理器7，经A/D转换读入计算机并存贮和处理；3.按予置的加载点序进行实际加载，然后启动电梯上、下运行一次，即可自动获取相参数，并列表存贮，直至显示屏8上显示全部加载点序运行结束为止；4.当全部点序运行结束后，即可通过控制面板6的键盘，命令微处理器7，在专用软件的支持下，进行数据处理，并启动四色绘图仪9，列印输出数据表格，上、下行参数随负载变化曲线，以及平衡系数的求解结果；5.附图2为电原理图，各部件的组成及功能简述如下U1为8098CPU，其P4-5、6、7端与U5构成Y0…Y78个页面地址(8×8K)控制器；分别选择U3程序存贮器，U4数据存贮器，U7外设绘图仪输出缓冲器，U8显示及键盘阵列(3×8阵列)；其中U8与U8、U11、U12、U13-A及U14构成一个7位数字符及位选通控制器，经R12…R18，由DISPLAY进行数据及状态显示。
U2为低位地址暂存器，接向CPU的P8.0～P8.7；C7、C8、C9为时钟电路。S1、R10、R11、C4、B7及U13-B.C组成系统复电路；U1、C5、C8形成标准参考电压，接向U1CPU的UREF端；U16-A.B为监测绳头过同一水平面的二只霍尔传感器40的输入缓冲整形器，分别输入U1的EXTINT和HSI0端；作为外部事件的中断源，以自动捕捉绳头过同一水平面的时刻；U16-D为转速霍尔传感器输入缓冲整形器，输入U1的HSI1外部事件中断源；U1的HSI2、3接向外设四色绘图仪的STROBE和BUSY；作为介面的握手信号；
R17、C10、P2、V3和R5、R6、C9、C10、R7、R8及1/2V4组成电压(DC&AC)隔离输入及调理电路，并经B5、B6和R9、C3限幅器输入U1-ACH4进行A/D变换续，读入CPU；RG1、V2、1/2V4、RG3组成交流电流输入信号调理电路，并经B3、B4、R4、C2限幅器送入U1--ACH6进行A/D变换读入CPU。
采用本实用新型进行实验室阶段的模拟实验，并以手工测量的数据输入本仪器，获得完全一致的结果。
权利要求1.一种电梯平衡系数自动测量仪，其特征在于它包括绳头过同一水平面时刻监测通道(1)，交流电流测量通道(2)，直流电压测量通道(3)，电梯曳引轮盘(20)侧面设置一只永久磁钢(30)，软管支架(70)上装设二只霍尔传感器(40)，交流电流的测量通道(2)由袖珍数字式钳形表引出霍尔信号并送入AC电流A/D通道，读出数据并加以存贮，通过软件示教程序，计算机自动识别轿厢运行的方向及到达上、下测量端站转数，由参数测量通道进行数据同步采集；采集获得的信号经接口介面(5)调理后送入微处理器CPU(7)经A/D转换读入计算机并存贮和处理，由数学模块实现载荷----参量曲线的描述并求解出载荷系数----平衡系数。
2.根据权利要求1所述的电梯平衡系数自动测量仪，其特征在于U1为8098CPU，其P4、5、6、7端与U5构成Y0…Y78个页面地址8×8K控制器；分别选择U3程序存贮器、U4数据存贮器、U7外设绘图仪输出缓冲器、U6显示及键盘阵列3×8阵列；U6与U8、U11、U12、U13-A及U14构成一个7位数字符及位选通控制器，经R12…R18，由DISPLAY进行数据及状态显示。
3.根据权利要求2所述的电梯平衡系数自动测量仪，其特征在于U2为低位地址暂存器，接向CPU的P3.0～P3.7；C7、C8、C9为时钟电路，S1、R10、R11、C4、B7及U13-B.c组成系统复电路，U1、C5、C6形成标准参考电压并接向U1CPU的UREF端；U16-A、B为监测绳头过同一水平面二只霍尔传感器(40)的输入缓冲整形器，分别输至U1的EXTINT和HSI0端，作为外部事件的中断源，以自动捕捉绳头过同一水平面的时刻；U16-D为转速霍尔传感器输入缓冲整形器，输入U1的HSI1外部事件中断源；U1的HSI2、3接向外设四色绘图仪的STROBE和BUSY，作为介面的握手信号；R17、C10、P2、V3和R5、R6、C10、R7、R8及1/2V4组成电压DC&AD隔离输入及调理电路，并经B5、B6和R9、C3限幅器输入U1-ACH4进行A/D变换，读入CPU；RG1、V2、1/2V4、RG2组成交流电流输入信号调理电路，并经B3、B4、R4、C2限幅器送入U1-ACH5进行A/D变换并读入CPU。
专利摘要本实用新型涉及一种测量电梯平衡系统的仪器,它是利用霍尔传感器自动捕捉电梯轿厢与对重绳头过同一水平面的时刻,从而实现了相关参数的自动采集,并成功的利用数学模块,实现了对参数—载荷变化曲线的描述和平衡系数的联立方程的求解,答到完全排除人工干预,提高了测量的精度和效率。
文档编号B66B5/20GK2378367SQ9825076
公开日2000年5月17日 申请日期1998年12月19日 优先权日1998年12月19日
发明者邬奇梅 申请人:邬奇梅