电梯限速器动作速度的校验装置及其校验方法

摘要

本发明提供一种电梯限速器动作速度的校验装置，该校验装置包括驱动调速模块，动作检测模块一，动作检测模块二，用于实时接收动作检测模块一和动作检测模块二的信号并控制驱动调速模块的数据处理模块，测速模块，以及与数据处理模块连接的显示模块；动作检测模块一和动作检测模块二分别与数据处理模块相互信号连接；驱动调速模块与数据处理模块信号连接。该校验装置解决了传统人工操作校验导致校验不准确、校验误差大和校验精度低的问题。同时该校验装置操作简单、携带方便，校验后即可得到校验报告，具有广泛的应用前景。本发明还提供该校验装置的校验方法，该校验方法能快速、可靠、准确地得出校验结果，并提高电梯限速器的校验质量。

说明书

技术领域

本发明涉及一种电梯检测技术领域，更具体地说，涉及一种电梯限速器的检验装置及其校验方法。 

背景技术

电梯作为现代基础设施配套工程的重要组成部分，与国家经济建设尤其是房地产的发展以及人民生活质量的提高密切相关。随着经济的发展，电梯的数量迅猛增长，虽然相对事故率不高，但是，事故数量还有增长的趋势，尤其电梯失速事故危害大，所占电梯事故的比重也较大。电梯限速器-安全钳联动系统是在电梯失速时最关键的保护，其中，限速器作为电梯的安全部件，其作用是随时监测控制着轿厢的速度并能在电梯超速时作出保护指令。因此，限速器能否在事故发生时给出正确的保护指令直接关系到人们生命、财产安全。 

限速器是电梯运行安全保护的重要部件之一，长期以来也是国家强制检验的重点。因此为了提高电梯的安全性能，检验部门是要求限速器在两年的使用周期内至少要进行一次动作速度的校验。由于限速器一般是安装在电梯机房或电梯井道顶部，也有装于底坑的情况，而且电梯限速器因不同的生产厂家和不同的技术参数，安装动作样式多样，加上校验现场环境比较复杂，因此对限速器动作速度进行校验的难度大大增加，同时也对提高校验精度的方法和装置提出更高的要求。 

而现有的限速器动作速度的校验方式仍以人工操作方式为主，对于规程要求测量“电气动作速度”和“机械动作速度”的两个参数性能只存在主观的测量，并不能快速、可靠、准确地测量相关数据，从而造成限速器动作速度的校验结果误差大、校验精度低、校验效率低等各种问题。这项校验存在难度大、精度低的问题不仅不能及时反映限速器动作速度的校验情况，而且也不能有效 保证电梯限速器的正常运作。 

虽然国内已开发用于校验电梯限速器动作速度的校验仪，但是目前的限速器校验仪器由于操作复杂、体积较大和适用性较差等不足之处，所以无法满足真正的校验需求。并且，目前检验机构要求电梯维保单位出具校验报告，很多电梯维保单位需要付出很大的人力来完成，使得限速器校验的质量无法保证。 

随着电梯数量的迅猛增长，以上的困难势必更加突出，更多的安全隐患必然无法得到及时的消除，因此，根据特检工作发展的需要和结合实际操作中遇到的困难，如何设计一种校验精度高、通用性强和操作方便简单的电梯限速器校验装置以及其校验方法，已经成为现在电梯检验行业内亟待解决的一大技术难题。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，本发明提供一种安装简易、校验精度高、携带方便并且通用性强的电梯限速器动作速度校验装置，该装置可保证校验的有效性，并判断限速器的动作速度是否满足对应电梯的保护需求；本发明还提供一种通过上述电梯限速器校验装置校验限速器的方法，以提高电梯限速器动作速度的校验精度。 

为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：一种电梯限速器动作速度的校验装置，其特征在于：包括： 

用于驱动电梯限速器绳轮转动的驱动调速模块； 

用于检测电梯限速器电气动作信号的动作检测模块一； 

用于检测电梯限速器机械动作信号的动作检测模块二； 

用于实时接收动作检测模块一和动作检测模块二的信号并控制驱动调速模块的数据处理模块； 

与数据处理模块信号连接的测速模块，以测量电梯限速器绳轮的转动速度； 

以及与数据处理模块连接的显示模块； 

所述动作检测模块一和动作检测模块二分别与数据处理模块相互信号连接；所述驱动调速模块与数据处理模块信号连接。 

在上述方案中，检验人员通过该校验装置可直接在显示模块得知电梯限速器的校验结果，解决了传统人工操作校验导致校验不准确、校验误差大和校验精度低的问题。同时该校验装置操作简单、携带方便，校验后即可得到校验报告，适用于在复杂的现场环境中进行电梯限速器校验使用，从而提高检验人员的工作效率，同时也符合相关电梯检验规定的要求，并具有广泛的应用前景。 

所述动作检测模块一和动作检测模块二分别与数据处理模块信号连接是指，动作检测模块一和动作检测模块二分别与数据处理模块通过无线数据传输模块进行信号和数据的发送与接收。本发明的无线通信方式是采用TDMA时分多址的点对多点(系统为点对二点)通讯方式。该通讯方式的无线传输模块嵌入高速单片机和高性能射频芯片，具有高度集成半双工微功率的数据传输功能，该模块采用高效的循环交织纠检错编码，抗干扰能力和灵敏度都大大提高，最大可以纠检24bits连续突发错误。其传输原理为接收模块在中断产生后按时间循环不间断的对外发出同步地址信号，发送模块处于接收状态，当收到带有相应地址信息的同步信号后给出应答信号；接收机进入接收状态，发送机收到应答信号后产生中断，发出设定地址的信息，接收机接收数据。 

所述动作检测模块一为电气动作检测模块，其设置在电梯限速器的电气开关上，所述电气动作检测模块包括加速度传感器一和A/D数据转换器一；所述动作检测模块二为机械动作检测模块，其设置在电梯限速器的夹绳臂上，所述机械动作检测模块包括加速度传感器二和A/D数据转换器二。 

当加速度传感器一和加速度传感器二检测到限速器电气动作或机械动作时，则发生模拟信号，通过A/D数据转换器一和A/D数据转换器二处理后转换为数字脉冲信号，并判断动作信号无误后以无线通信的方式将其地址码向数据处理模块发送。 

所述电气动作检测模块通过磁性座固定在电梯限速器的电气开关上；所述机械动作检测模块通过磁性座固定在电梯限速器的夹绳臂上。两个检测模块通过磁性座固定在电梯限速器的部件上可以方便检测模块的安装和拆卸，从而实现该校验装置操作方便快捷，并且可提高检验人员的工作效率。 

所述驱动调速模块包括变频调速模块和动力驱动模块；所述变频调速模块 与数据处理模块信号连接；所述动力驱动模块安装在电梯限速器绳轮上；所述测速模块安装在动力驱动模块的驱动轴上。本发明可根据电梯限速器的额定速度和电梯安全钳类型通过变频调速模块来设定限速器达到动作上限时所需频率，并且根据现场限速器的安装环境，设定驱动模块的运行方向，使得该校验装置适合对不同类型的电梯限速器进行现场校验。 

本发明的驱动调速模块能够通过数据处理模块对变频调速模块进行控制，针对电梯的额定速度产生足够的转速及力矩，使变频调速模块能够迅速的产生设定的测试转速。本发明通过变频调速模块控制实现动力驱动模块的转速变化，进而能够实现控制动力驱动模块的转速。 

而测速模块安装在动力驱动模块的驱动轴上可实时测量电梯限速器的转速。测速传感器模块由旋转编码器及信号转换电路组成，旋转编码器的圆轮由动力驱动模块直接带动，通过信号转换电路输出脉冲，通过脉冲相隔时间计算出动力驱动模块的瞬时转速。 

所述数据处理模块采用wince操作系统；所述显示模块为可操作的触摸屏。在校验过程中，检测人员可以通过触摸屏实时进行相应的操作。数据处理模块其核心为32位的高性能嵌入式MCU，集成了多种通讯和输入输出接口，采用嵌入式系统wince6.0。 

一种采用上述电梯限速器动作速度校验装置的校验方法，其特征在于：包括以下步骤： 

第一步，设定驱动调速模块输出频率f，以驱动电梯限速器加速转动至限速器的动作上限速度v；测速模块将测量的电梯限速器实时速度传送到数据处理模块； 

第二步，检测电梯限速器的电气动作信号和机械动作信号，并将检测的信号传送到数据处理模块； 

第三步，数据处理模块对是否接收到检测的电气动作信号和机械动作信号的情况进行判断：(1)未接收到电气动作信号和机械动作信号，则发出电梯限速器校验不合格的报警，并进行第五步；(2)未接收到电气动作信号或者机械动作信号，则发出电梯限速器校验不合格的报警，通过测速模块得出电气动作 速度v₁或者机械动作速度v₂，并进行第五步；(3)接收到电气动作信号和机械动作信号，则进行第四步； 

第四步，通过测速模块得出电气动作速度v₁和机械动作速度v₂，并将v₁和v₂进行比较：(1)v₁＞v₂，则发出电梯限速器校验不合格的报警，并进行第五步；(2)v₁＜1.15v₀或者v₂＜1.15v₀，则电梯限速器校验不合格，并进行第五步。(3)1.15v₀≤v₁≤v₂，则电梯限速器校验合格，并进行第五步；其中，v₀是电梯限速器的额定速度； 

第五步，根据校验结果输出电梯限速器的校验报告。 

上述的校验方法是在电梯限速器加速转动至限速器的动作上限速度v的过程中对限速器的电气动作速度和机械动作速度进行测量和校验，判断电梯限速器的动作速度是否符合检验规定。该校验方法克服了人工测量电梯限速器动作速度的参数性能存在主观性判断，而不能快速、可靠、准确地得出校验结果的问题。 

更具体地说，在第一步中，所述设定驱动调速模块输出频率f是指，通过确定所测电梯限速器的额定速度v₀及电梯安全钳类型来设定驱动调速模块输出频率f。不同类型电梯限速器达到动作上限速度所对应的驱动调速模块输出频率f是不同的。 

所述第四步中电气动作速度v₁是指接收到电气动作信号时电梯限速器的速度；机械动作速度v₂是指接收到机械动作信号时电梯限速器的速度。 

所述设定驱动调速模块输出频率f，以驱动电梯限速器加速转动至限速器的动作上限速度v是指，通过变频调速模块输出频率f带动动力驱动模块转动，动力驱动模块驱动电梯限速器加速转动至限速器的动作上限速度v。 

本发明电梯限速器动作速度的校验方法的原理是这样的： 

(1)根据GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》或JG135-2000《杂物电梯的规定》，计算并设定驱动调速模块的电梯限速器动作上限速度所对应的频率f，驱动调速模块输出频率f，并带动限速器绳轮从静止向动作上限速度v加速。驱动调速模块的转速为 

$n_s=\frac{60f(1-s)}{P}$

其中，P为极对数，s为异步电机转速率；则驱动调速模块的速度为 

$v_s=\frac{2\pi {\mathrm{rn}}_s}{3600}(m/s)$

其中，r为动力驱动模块圆轮的半径。由于电梯限速器动作上限速度v与驱动调速模块的速度v_s是相同的，所以电梯限速器动作上限速度

(2)在电梯限速器加速转动至限速器的动作上限速度v的过程中对限速器的电气动作信号和机械动作信号进行检测，若检测到两个信号则分别通过安装在动力驱动模块驱动轴上的测速模块测量接收到电气动作信号或机械动作信号时电梯限速器的速度，作为电气动作速度或机械动作速度，再对这两个动作速度进行判断。若检测不到两个信号或者值检测到其中一个信号，则可判断该电梯限速器的校验结果不合格。 

(3)而对电梯限速器进行检验则是判断电梯限速器的两个动作速度是否符合GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》或JG135-2000《杂物电梯的规定》。《电梯制造与安装安全规范》规定：操纵轿厢安全钳装置的限速器动作速度应发生在等于额定速度v₀的115％，但应小于：(a)对于除了不可脱落滚柱式以外的瞬时式安全钳装置为0.8m/s；(b)对于不可脱落滚柱式安全钳装置为1.00m/s；(c)对于额定速度小于或等于1.00m/s的渐进式安全钳装置为1.50m/s；(d)对于额定速度大于1.00m/s的渐进式安全钳装置为1.25v₀+0.25/v₀。 

与现有技术相比，本发明具有如下优点与有益效果： 

1、本发明的校验装置解决了传统人工操作校验导致校验不准确、校验误差大和校验精度低的问题。同时该校验装置操作简单、携带方便，校验后即可得到校验报告，适用于在复杂的现场环境中进行电梯限速器校验使用，从而提高检验人员的工作效率，同时也符合相关电梯检验规定的要求，并具有广泛的应用前景。 

2、本发明校验装置通过对电梯限速器的动作速度进行校验，所得到校验的结果可以及时反映电梯限速器的情况，并且能有效保证电梯设备的安全运行。 

3、本发明的电梯限速器动作速度校验方法该校验方法克服了人工测量电梯 限速器动作速度的参数性能存在主观性判断的问题，能快速、可靠、准确地得出校验结果，并提高电梯限速器的校验质量。 

附图说明

图1是本发明电梯限速器动作速度校验装置的模块结构图； 

图2是本发明电梯限速器动作速度校验装置的校验方法的流程图； 

其中，1为驱动调速模块、2为电气动作检测模块、3为机械动作检测模块、4为数据处理模块、5为测速模块、6为显示模块、7为无线数据传输模块、8为加速度传感器一、9为A/D数据转换器一、10为加速度传感器二、11为A/D数据转换器二、12为变频调速模块、13为动力驱动模块。 

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。 

实施例 

本实施例以数据处理模块采用Samsung公司的S3C6410X(ARM11)嵌入式微处理器，无线数据传输模块采用APC220-43模块为例对下面进行说明。 

本发明电梯限速器动作速度校验装置的模块结构图如图1所示，该校验装置包括用于驱动电梯限速器绳轮转动的驱动调速模块1；用于检测电梯限速器电气动作信号的电气动作检测模块2；用于检测电梯限速器机械动作信号的机械动作检测模块3；用于实时接收电气动作检测模块2和机械动作检测模块3的信号并控制驱动调速模块1的数据处理模块4；与数据处理模块4信号连接的测速模块5，以测量电梯限速器绳轮的转动速度；以及与数据处理模块4连接的显示模块6。其中，数据处理模块4采用wince操作系统，显示模块6采用可操作的LCD触摸屏，便于检测人员可以实时进行相应的操作。如图1所示，驱动调速模块1与数据处理模块4信号连接，电气动作检测模块2和机械动作检测模块3分别与数据处理模块4通过无线数据传输模块7进行信号和数据的发送与接收。 

本发明校验装置的电气动作检测模块2通过磁性座固定在电梯限速器的电气开关上，其包括加速度传感器一8和A/D数据转换器一9；机械动作检测模 块3则通过磁性座固定在电梯限速器的夹绳臂上，其包括加速度传感器二10和A/D数据转换器二11。驱动调速模块1包括变频调速模块12和动力驱动模块13，变频调速模块12与数据处理模块4信号连接，动力驱动模块13安装在电梯限速器绳轮上。而测速模块5安装在动力驱动模块13的驱动轴上可实时测量电梯限速器的转速。 

本发明电梯限速器动作速度校验装置的校验方法的流程图如图2所示，包括以下步骤： 

第一步，通过确定所测电梯限速器的额定速度v₀及电梯安全钳类型来设定驱动调速模块输出频率f，以驱动电梯限速器加速转动至限速器的动作上限速度v；测速模块将测量的电梯限速器实时速度传送到数据处理模块；其中，v₀是电梯限速器的额定速度； 

第二步，检测电梯限速器的电气动作信号和机械动作信号，并将检测的信号传送到数据处理模块； 

第三步，数据处理模块对是否接收到检测的电气动作信号和机械动作信号的情况进行判断：(1)未接收到电气动作信号和机械动作信号，则发出电梯限速器校验不合格的报警，并进行第五步；(2)未接收到电气动作信号或者机械动作信号，则发出电梯限速器校验不合格的报警，通过测速模块得出电气动作速度v₁或者机械动作速度v₂，并进行第五步；(3)接收到电气动作信号和机械动作信号，则进行第四步； 

第四步，通过测速模块得出电气动作速度v₁和机械动作速度v₂，并将v₁和v₂进行比较：(1)v₁＞v₂，则发出电梯限速器校验不合格的报警，并进行第五步；(2)v₁＜1.15v₀或者v₂＜1.15v₀，则电梯限速器校验不合格，并进行第五步。(3)1.15v₀≤v₁≤v₂，则电梯限速器校验合格，并进行第五步； 

第五步，根据校验结果输出电梯限速器的校验报告。 

其中，第四步中电气动作速度v₁是指接收到电气动作信号时电梯限速器的速度；机械动作速度v₂是指接收到机械动作信号时电梯限速器的速度。设定驱动调速模块输出频率f，以驱动电梯限速器加速转动至限速器的动作上限速度v是指，通过变频调速模块输出频率f带动动力驱动模块转动，动力驱动模块驱动 电梯限速器加速转动至限速器的动作上限速度v。 

本发明的校验方法是在电梯限速器加速转动至限速器的动作上限速度v的过程中对限速器的电气动作信号和机械动作信号进行检测，若检测到两个信号则分别通过安装在动力驱动模块驱动轴上的测速模块测量接收到电气动作信号或机械动作信号时电梯限速器的速度，作为电气动作速度或机械动作速度，再对这两个动作速度进行判断。若检测不到两个信号或者值检测到其中一个信号，则可判断该电梯限速器的校验结果不合格。 

而对电梯限速器进行检验则是判断电梯限速器的两个动作速度是否符合GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》或JG135-2000《杂物电梯的规定》。《电梯制造与安装安全规范》规定：操纵轿厢安全钳装置的限速器动作速度应发生在等于额定速度v₀的115％，但应小于：(a)对于除了不可脱落滚柱式以外的瞬时式安全钳装置为0.8m/s；(b)对于不可脱落滚柱式安全钳装置为1.00m/s；(c)对于额定速度小于或等于1.00m/s的渐进式安全钳装置为1.50m/s；(d)对于额定速度大于1.00m/s的渐进式安全钳装置为1.25v₀+0.25/v₀。 

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。