一种鼓式曳引机抱闸监测装置.pdf

本发明公开了一种鼓式曳引机抱闸监测装置，包括电源电路及分别与电源电路连接的压力传感器、信号处理器和显示模块；压力传感器设置于制动臂上用于采集制动臂应力变化信号；压力传感器将采用的应力变化信号输入到信号处理器中进行数据处理得到曳引机制动力矩监测信号；监测信号元输入到显示模块进行显示。本发明采用应变片采集制动臂应力变化数据，然后根据应力变化来判断曳引机制动力矩是否符合使用要求。该装置可以间接监测曳引机制动力矩；并且安装方便、使用可靠、维修简单。提高了曳引机的安全性能；对曳引机外形尺寸不会造成任何影响，保证了整机的强度性能。

权利要求书
1.  一种鼓式曳引机抱闸监测装置，其特征在于：包括电源电路、压力传 感器、信号处理器和显示模块；所述压力传感器设置于制动臂上用于采集制 动臂应力变化信号；所述压力传感器将采用的应力变化信号输入到信号处理 器中进行数据处理得到曳引机制动力矩监测信号；所述监测信号元输入到显 示模块进行显示；所述电源电路与信号处理器连接。

2.  根据权利要求1所述的鼓式曳引机抱闸监测装置，其特征在于：所述 压力传感器为应变片；所述应变片设置于安装在制动臂上的应变片载体上。

3.  根据权利要求1所述的鼓式曳引机抱闸监测装置，其特征在于：还包 括滤波电路，所述滤波电路设置于压力传感器和信号处理器之间。

4.  根据权利要求1所述的鼓式曳引机抱闸监测装置，其特征在于：所述 电源电路及信号处理器和显示模块设置于电路板上；所述电路板设置于电梯 控制柜中。

5.  根据权利要求2所述的鼓式曳引机抱闸监测装置，其特征在于：所述 应变片载体采用2024-T4高性能铝材制作。

6.  根据权利要求1所述的鼓式曳引机抱闸监测装置，其特征在于：所述 信号处理器包括放大电路、A/D转换电路、数据处理模块和输出模块；所述 放大电路与滤波电路连接；所述放大电路与A/D转换电路连接；所述A/D转 换电路与数据处理模块连接；所述数据处理模块与输出模块连接；所述数据 处理模块通过比较应力变化信号和预设门限值得到曳引机制动力矩监测信 号。

说明书一种鼓式曳引机抱闸监测装置
技术领域
本发明涉及电梯监控领域，特别涉及一种电梯曳引机抱闸监控装置。
背景技术
随着现代建筑业的高速发展，电梯的广泛使用，对电梯产品的安全性能 也提出了更高的要求。曳引机作为电梯的动力设备，其安全性能尤为重要。
目前鼓式曳引机制动装置主要由一个电磁制动器，两条制动臂，两个制 动弹簧组成。断电时通过制动弹簧压缩制动臂从而达到抱闸效果，通电时通 过电磁装置顶开制动臂来达到松闸效果。而抱闸状态的监测主要有两个机械 式微动开关来完成，通过微动开关的通断信号来监测曳引机的抱闸状态。
该机构存在以下缺陷：1、不能直接或间接的监测曳引机的制动力矩是否 达到使用要求。2、微动开关的动作行程容易产生误差，需要及时修正。3、 一旦微动开关出现故障容易发出一个错误的信号。以上缺陷大大降低了曳引 机的安全性能，这显然是跟不上电梯系统安全性越来越高的步伐的；因此需 要一种鼓式曳引机抱闸监测装置。
发明内容
有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是提供一种鼓式曳引机抱闸监测 装置。
本发明的目的是这样实现的：
本发明提供的一种鼓式曳引机抱闸监测装置，包括电源电路、压力传感 器、信号处理器和显示模块；所述压力传感器设置于制动臂上用于采集制动 臂应力变化信号；所述压力传感器将采用的应力变化信号输入到信号处理器 中进行数据处理得到曳引机制动力矩监测信号；所述监测信号元输入到显示 模块进行显示；所述电源电路与信号处理器连接。
进一步，所述压力传感器为应变片；所述应变片设置于安装在制动臂上 的应变片载体上。
进一步，还包括滤波电路，所述滤波电路设置于压力传感器和信号处理 器之间。
进一步，所述电源电路及信号处理器和显示模块设置于电路板上；所述 电路板设置于电梯控制柜中。
进一步，所述应变片载体采用2024-T4高性能铝材制作。
进一步，所述信号处理器包括放大电路、A/D转换电路、数据处理模块 和输出模块；所述放大电路与滤波电路连接；所述放大电路与A/D转换电路 连接；所述A/D转换电路与数据处理模块连接；所述数据处理模块与输出模 块连接；所述数据处理模块通过比较应力变化信号和预设门限值得到曳引机 制动力矩监测信号。
本发明的有益效果在于：本发明采用应变片采集制动臂应力变化数据， 通过系统内部运算最终输出开关信号；该装置通过检测制动臂的应力变化来 判断曳引机制动力矩是否符合使用要求。是一种可以间接监测曳引机制动力 矩的抱闸监测装置；这种装置不仅具有原先机械式微动开关的基本功能；还 能间接的监测曳引机制动力矩并且安装方便、使用可靠、维修简单。采用以 上装置后，与现有装置相比，本装置具有以下优点：1、由于可以间接的监测 曳引机制动力矩，所以曳引机的安全性能相比原先有了质的提高；2、本发明 通过显示模块可以直观的显示间接检测到的曳引机制动力矩；3、在定期维护 时只需检查所显示的数值是否与出厂时所标定的有出入，简单易操作；4、该 装置结构简单，对曳引机外形尺寸不会造成任何影响，保证了整机的强度性 能。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本 发明作进一步的详细描述，其中：
图1为鼓式曳引机抱闸监测装置原理框图。
具体实施方式
以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解， 优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
实施例1
如图所示，本发明提供的一种鼓式曳引机抱闸监测装置，包括电源电路、 压力传感器、信号处理器和显示模块；所述压力传感器设置于制动臂上用于 采集制动臂应力变化信号；所述压力传感器将采用的应力变化信号输入到信 号处理器中进行数据处理得到曳引机制动力矩监测信号；所述监测信号元输 入到显示模块进行显示；所述电源电路与信号处理器连接。
所述压力传感器为应变片；所述应变片设置于安装在制动臂上的应变片 载体上。
还包括滤波电路，所述滤波电路设置于压力传感器和信号处理器之间。
所述电源电路及信号处理器和显示模块设置于电路板上；所述电路板设 置于电梯控制柜中。
所述应变片载体采用2024-T4高性能铝材制作。
所述信号处理器包括放大电路、A/D转换电路、数据处理模块和输出模 块；所述放大电路与滤波电路连接；所述放大电路与A/D转换电路连接；所 述A/D转换电路与数据处理模块连接；所述数据处理模块与输出模块连接； 所述数据处理模块通过比较应力变化信号和预设门限值得到曳引机制动力矩 监测信号。
实施例2
本实施例与实施例1的区别仅在于：
本实施例提供的一种鼓式曳引机抱闸监测装置，其原理是将应变片通过 特殊的粘和剂；本实施例提供的粘合剂采用聚合型粘接剂作为连接应变片和 载体(基体)的物质。主要分为两类：1：环氧树脂系胶结剂。2:502胶。前 者主要成分及比例为：环氧树脂100：乙二胺7：二丁酯5。后者主要成分为： 氰基丙烯酸乙脂加少量增塑剂。另外用做应变片绝缘覆盖的胶成分及比例为： 环氧树脂100：低分子聚酰胺100。紧密的粘合在载体上并将载体固定在产生 力学应变基体上(制动臂)，当基体受力发生应力变化时，应变片也一起产生 形变，使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化，这种 产生变化的电压并通过后续的放大器进行放大，通过A/D转换电路将电压信 号转换为数字信号，再传输给处理电路最终显示及信号输出。装置主要包括 供电电路、应变片、应变片载体、放大电路、A/D转换电路、数据处理模块、 信号输出模块。所述的应变片贴在应变片载体上并把应变片载体固定在制动 臂应力较为集中的部位，所述的其他装置集成在一块电路板上。
本实施例提供的应变片也可以直接贴在基体上，但因贴片工艺要求比较 高，一般由专业的应变片生产厂家贴在载体上，然后再把载体通过紧固件固 定到基体上。载体要有足够的预留面积供应变片粘贴，在贴片面外有足够空 间供紧固件安装。载体一般采用对应力变化比较敏感的高性能合金材料，本 实施例采用2024-T4进口铝材。
使用过程如下：应变片载体安装完成后，供电电路对整套装置供电，分 别采集曳引机抱闸时和松闸时的数据；本实施例的采集数据的主要原理是： 1.依次采样传感器空载、挂10kg、、20kg标准砝码的毫伏值，把这3个数据写 入单片机。2.实际使用中把采样到的毫伏值通过两个分段(0-10kg和10-20kg) 线性插值运算得到被测的压力值。实际采集数据方法是：一台力矩达到使用 要求的曳引机，当曳引机抱闸时基体(制动臂)受力，此时会得到一个数值A。 当曳引机松闸时基体(制动臂)基本不受力，此时得到一个数值B；然后通 过系统运算得出门限值，本实施例的门限值是间接监测曳引机制动力矩是否 达到使用要求以及监测曳引机抱闸状态的一个重要数值，设定的门限值为 “A-3”和“B+5”。当曳引机抱闸时(曳引机不运行)监测到的数值大于等于 A-3，那么曳引机制动力矩达到使用要求；当监测到的数值小于A-3，那么曳 引机制动力矩未达到使用要求；当曳引机松闸时(曳引机运行)监测到的数 值小于等于B+5，那么曳引机处于完全松闸状态；当曳引机监测到的数值大 于B+5，那么曳引机处于完半松闸状态(曳引机带闸运行)；以上四种情况本 装置都会有相应的信号输出，根据这个门限值来间接监测曳引机制动力矩是 否达到使用要求。
本实施例的应变片贴在应变片载体上并把应变片载体固定在制动臂应力 较为集中的部位，其他模块集成在一块电路板上。本实施例的信号处理器采 用单片机。
应变片载体安装完成后，供电电路对整套装置供电，通过放大电路、A/D 转换电路、数据处理模块分别采集曳引机抱闸时和松闸时的数据，并进行出 厂标定，然后通过系统内部运算得出门限值，在曳引机抱闸时由信号输出模 块输出开关信号来间接监测曳引机制动力矩是否达到使用要求。
以上仅就本发明的最佳实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的 限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构及操作方法允许有变化， 如：应变片种类、应变采集方式、应变片载体安装部位、应变片载体材料、 放大器A/D转化的集成方式；等。凡在本发明独立权利要求的保护范围内所 作的各种变化均在本发明保护范围内。