非接触式单传感器电梯称重系统研制（论文）.pdf

第43卷第9期 2016年9月 建筑论坛 Architectural Forum 建 筑 技 术 开 发 Building Technology Development 非 接 触 式 单 传 感 器 电 梯 称 重 系 统 研 制 姚 志 勇 (奥的斯 电梯 (中国 )有 限公 司 ，天津 300000) [摘 要]首先提出一种新的电梯称重系统——非接触单传感器电梯称重系统 ：依据电梯轿底减震垫随载荷作弹性变化的原 理，通过涡流传感器检测其位移变化从而实现对电梯轿厢的载荷称量。论述新称重系统的设计风险分析和解决方案。最后通过 试验的方法验证方案的可行性。总之，新的称重系统的开发成功是中国电梯专业人 员研发能力的体现 。我国专业人员完全可冲 破西方的技术壁垒，在电梯领域取得绝对的领导地位。 [关键词 ]电梯称重系统 ；单传感器 ；非接触 [中图分类号 ]TP29 [文献标志码 ]A [文章编号 ]1001—523X (2016)09～0166-02 Developm ent of Non Contact Type Single Sensor Lift W eighing System Yao Zhi—yong [Abstract]First proposed the a new elevator weighing system，non-contact sensor and single elevator weighing system：according to the elevator bottom cushion with load for changes in elastic principle，by the eddy current sensor detecting the variation of displacement in order to achieve the elevator car load weighing．Next，this paper discusses the design risk analysis and solution of the new weighing system．Finally,the feasibility of the method is verified by the test method．In short，the development of new weighing system success is the embodiment of China’S elevator professional R&D capabilities．Chinese professionals can break through the Western technical barriers，in the elevator field to obtain absolute leadership position． [Keywords]elevator weighing system；single sensor；non contact 随着中国房地产业的发展，电梯作为一种垂直的交通工具， 已经深入到人们日常的生活。目前，世界上每生产 10台电梯， 就有7台是中国制造。然而，中国对电梯业的贡献还不止如此。 “中国研发 ”已经成为电梯业的流行语。世界各大 电梯公司， 不论本土还是海外，都将研发中心设在中国。今天的中国无疑 是电梯巨人。但近些年来中国电梯事故频出，令中国的乘客顾 虑不安。电梯称重系统失效，轿厢超载下溜为一种失效模式， 轿厢以额定速度撞击井道最下端的缓冲器 ；另一种失效模式， 轿厢超速下坠，触发安全钳启动，将轿厢卡在导轨上。无论以 上哪种失效模式，都会导致轿厢中的乘客受伤。因此，电梯专 业人员已经行动起来，寻求更好的称重解决方案。 1 新的称重系统 1．1 背景 电梯的称重系统主要分为模拟称重和离散称重两种。离散 称重是用若干微动开关分别对应空载、轻载、满载和超载等 信号。离散称重测量精度低，技术陈旧，所以现在电梯上应 用少。模拟称重是利用传感器直接或间接来测量轿厢的重量。 目前主流的模拟称重系统还是国外引进的，主要有两种方式。 (1)通过测量钢带、钢丝绳 的张力来测量轿厢的重量。 这种系统在控制和测量轿厢重量上成本较高。(2)将压力传 感器放置在 内轿底和外轿底之间，整个轿厢静止在几个压力 传感器上 ，这种布置是通过测量压力传感器的压力来测量轿 厢的重量。但这种系统比较复杂，为了测量精度，对调试和 校准要求比较高。 1．2 非接触单传感器电梯称重系统 1．2．1 称重系统的工作原理 减震垫放置在轿厢,fn#t-轿底之间，减震垫的上端板连接 轿厢内轿底，下端板连接外轿底，依据轿厢的重量按照预定 的比例压缩 ；涡流传感器和感应板之间的距离变化恰巧反应 了减震垫的压缩 ；涡流传感器和感应板之间的距离变化将会 转化为涡流传感器输出电压的变化 ；称重控制器首先对模拟 的电压信号进行模／数转化 (使用A／D转换器 )，然后通过运 收稿日期 ：20164)5~)3 作者简介 ：姚志勇 (1976一)，男，天津人，副高级工程师，主要从 事研究建筑工作方面。 ·166· 算器算出轿厢的载荷，最后通过控制器局域网络将轿厢的载 荷信息发给电梯控制柜 (图1)。 g 图1称重系统的工作原理 式中 g一 轿厢重量 (减震垫以上轿厢的重量)； —— 涡流传感器与感应板的距离 ； “——涡流传感器的输出电压 (模拟量)： (， _一涡流传感器的输出电压 (数字量)。 1．2．2 电梯称重系统技术参数 为了保证称重系统能正常工作，关键部件的性能非常重 要。以下是两大关键部件的技术参数。 (1)涡流传感器 ： 工作温度20～50℃ ； 工作湿度 10％～95％ ； 工作电压21．6V~26．4VDC； 传感器过载能力 150％ ； 测量范围0．5～9．5mm； 线性度小于 1％ ： 输出电压0～5VDC； IP等级IP65。