电梯平衡系数智能测试仪【精品文档-doc】

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1、电梯平衡系数智能测试仪重点推广项目编号：AQT-3-136主要完成单位：安徽省特种设备检测院、安徽中科智能高技术有限责任公司项目内容：项目属机电类实用新型技术领域。一、原理1、原理该项目技术方案设计的基本依据为GB/T10059-1997《电梯试验方法》和国家质量监督检验检疫总局制定的《电梯监督检验规程》。电梯平衡系数无载测试方法的研究是本项目需要攻关的难点之一，正如前所述根据《电梯监督检验规程》的规定，平衡系数的测试必须要在0、25%、50%、75%、100%的额定载荷的情况下测试，目前所使用的负载为砝码。这样平衡系数的监测

2、就会耗时很长，劳动强度很大，并且也会带来很多不确定因素。采用无载测试技术后，可以做到完全不加负载（砝码），从而大大节约检测时间，降低劳动强度，提高测试精度。我们考虑从电梯平衡系数的力学基本定义出发，电梯平衡系数计算的数学表达式为：其中Q：电梯额定载荷（kg）；W：轿厢重量（kg）；P：对重重量（kg）；：电梯平衡系数根据以上公式，我们只要知道轿厢重量（W）和对重重量（P）即可求出电梯平衡系数（）。而轿厢重量和对重重量是通过钢丝绳张紧力传感器准确地测得钢丝绳的张紧力来获得。钢丝绳张紧力传感器测得的张力信息首先进入数据采集器，数据

3、采集器对从传感器传来的信息进行采样、分析和存储，并可通过自带的薄膜面板按键和液晶显示屏进行相关参数的输入。测试完成后，数据采集器通过USB接口将数据传递给计算机，由计算机进行数据的融合处理，通过复杂的数学运算，求出最终的平衡系数，并可打印测试报告和对测试数据进行数据库管理，可随时调出查看。利用计算机强大的分析处理能力，采用数据融合，人工智能，计算机图形学等技术可对数据进行进一步的分析处理，从而在更高层次上对相应电梯的设计、安装以及检验具有一定的指导作用。2、设计指标和系统功能⑴主要功能：a）通过数据采集盒上的薄膜按键可输入相关

4、测试参数；b）可测Ф8～Ф13直径钢丝绳的静态张力；c）通过USB接口与计算机连接，传输测试参数和测试数据；d）在计算机上完成原始数据存储、调用、平衡系数计算、出具检测报告、打印等功能。⑵主要性能指标a）测量张力范围：0.00～4900N；（0.00～500kg）；b）测量线性度误差：≤±2%F·S；c）测量重复性误差：≤±1%F·S。⑶使用条件a）温度：0℃～40℃；b）适度：40%～90%；c）大气压：86KPa～108KPa；d）电源：DC6V；二、各部分的技术实施及关键技术的解决1、钢丝绳张紧力传感器设计：在本项目中采

5、用的钢丝绳张紧力测量方法是基于对钢丝绳受力及变形特点的分析，考虑钢丝绳抗弯刚度对测力信号的影响，利用“纵横弯曲”原理建立张力计算模式，在此基础上，研制出一种接触式钢丝绳张力传感器。该传感器结构简单、操作方便。实验研究表明：该传感器测量精度高，能消除钢丝绳自重、传感器质量等外界因素对测量结果的影响。测得的钢丝绳张紧力在计算机中通过待定的数学模型计算出该电梯的平衡系数，数学模型的建立和完善需大量的现场实验。2、数据采集器的设计：⑴硬件电路的设计：该系统采用MCS51单片机系统，10位A/D变换器，USB接口，数据采集器采用MCS5

6、1单片机系统，A/D变换器采用的是MAX186，为8路12位采样精度。微处理器芯片是P89C58，其内部有32k程序存储器。数据采集器主要功能是对钢丝绳张紧力传感器的输出信号进行采样、存储、分析和传输。带有薄膜面板按键和液晶显示屏，可进行相关参数的输入和选择，菜单和数据的显示。该系统通过USB接口芯片PDIUSBD12与上位计算机通讯，传输相关参数和数据。⑵下位机软件设计该软件主体框架为显示系统主菜单，扫描键盘，根据键值执行相应功能模块。其主要功能为接受通过薄膜面板按键置入的测试参数，对钢丝绳张紧力传感器的输出信号进行采样、分

7、析、存储，并通过USB接口将测试数据传递给计算机，由上位计算机进一步的分析和处理。3、计算机软件的设计：该软件首先对数据采集器传来的数据进行浏览，并进行分析比较和处理，然后通过待定的数学模型推导出轿厢和对重的重量，并根据平衡系数的基本力学公式最终得出平衡系数的值，同时自动判别是否合格，打印出测试报告。在上位计算机上还可输入测试的相关信息（测试时间、地点、电梯型号及编号等），对每组数据进行数据库管理，随时可调出查看，并随时可以打印。三、仪器的不确定度在本仪器中钢丝绳张紧力传感器的性能指标要求如下：a）测量张力范围：0.00～49

8、00N；（0.00～500kg）；b）测量线性度误差：≤±2%F·S；c）测量重复性误差：≤±1%F·S。而钢丝绳张紧力传感器中内核的压力传感器部分实验室在检测精度在0.1%以内。通过大量的实验室和现场实验，我们在上位计算机里建立了数据处理和补偿数学模型，主要是对钢丝绳张紧力