一種限速器動作速度測量方法與流程
2023-06-02 01:36:51
本發明涉及數據測定技術領域，具體來說是一種限速器動作速度測量方法。
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背景技術：
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限速器－安全鉗聯動系統被稱為電梯安全運行的最後一道安全防線，也是最重要的一道保護裝置，動作速度的準確性直接關係到電梯運行的安全性。限速器為觸發機構，安全鉗為聯動機構。限速器與安全鉗互相協作才能保證電梯的安全運行。如果限速器動作速度過低，則容易造成設備誤動作，影響電梯的正常運行，且容易導致設備損傷；如限速器動作速度過高，則防超速保護失效，直接導致嚴重的墜落事故，造成嚴重的人員和財產損失，所以，對限速器動作速度的進行檢驗和校驗對電梯的安全運行非常重要。
目前，市場上的產品對限速器的轉速採集常用的是用直接採集或間接運算，直接採集法是用轉速輪直接採集限速器的轉速，可以實時的採集到輪盤的轉速，但是轉速輪容易和限速器產生滑動，影響速度測量的精度，另外在測試時，需要專門佔用一個人來手持轉速輪，操作不便；間接運算是在限速器的輪盤上安放磁鐵塊，在限速器轉動時，用磁傳感器檢測磁鐵塊的經過，從而間接運算出輪盤的轉速，檢測元件的雖然安裝方便，但是檢測元件比較笨重，造成檢測裝置體積較大，且會產生一定的測量誤差。
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技術實現要素：
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本發明是根據限速器的加速特徵，並綜合了現有限速器轉速採集的各種方法的優缺點，設計了一種有效提高測量精度的限速器動作速度測量方法。
根據上述問題，設計一種限速器動作速度測量方法，在限速器輪盤上設有感應元件A，限速器支架上裝設有感應裝置B，限速器輪盤在外力驅動下做勻加速運動，每當感應元件A經過感應裝置B時，感應裝置B記錄感應元件A的線速度、每次採集信號的時間及相鄰兩次採集時間差，假設感應裝置第n次採集到信號的時間為tn，此時A點的線速度為vn；感應裝置第n+1次採集到信號的時間為tn+1，則這相鄰兩次信號採集的時間差為：
Δtn＝tn+1-tn
a.計算中間速度：從tn到時間tn+1，感應元件A剛好運轉了一圈，感應元件A的運行路程即為限速器輪盤的周長：s＝πgd，其中d為現場測量的限速器輪盤的直徑；則在tn到時間tn+1之間的平均速度為：
假設限速器輪做勻加速運動，tn到時間tn+1中間時刻為：
從tn到時間tn+1的中間時刻的速度為：
b.計算加速度：從t'n到時間t'n+1的加速度an為：
c.計算動作速度：假設限速器在第n次信號採集後，即時間tn後又運行了Δtr，則限速器動作的時刻tr為：
tr＝tn+Δtr
則動作速度vr為：
上式中：
<![CDATA[ a n - 2 = v n - 1 ′ - v n - 2 ′ t n - 1 ′ - t n - 2 ′ = s Δt n - 1 - s Δt n - 2 Δt n - 2 2 + Δt n - 1 2 = 2 s ( Δt n - 2 - Δt n - 1 ) Δt n - 2 Δt n - 1 ( Δt n - 2 + Δt n - 1 ) ]]>
所以動作速度vr表達式為：
<![CDATA[ v r = s Δt n - 1 + 2 s ( Δt n - 2 - Δt n - 1 ) Δt n - 2 Δt n - 1 ( Δt n - 2 + Δt n - 1 ) ( Δt n - 1 2 + Δt r ) ]]>
上式等號右邊所有的參數均為已知或是採集到的數據，從而根據採集到的數據計算限速器動作速度的數值。
所述的限速器動作速度測量方法應用於限速器轉速信號的採集及計算。
本發明在限速器轉動的輪盤上裝設感應元件，並在對應裝有感應裝置，當感應元件經過感應裝置時，感應裝置記錄感應元件的線速度、每次採集信號的時間及相鄰兩次採集時間差後，採用插值算法可計算任意時刻的限速器的動作速度，完成對限速器的測速，並有效提高限速器的校驗精度。
[附圖說明]
圖1是本發明的測量原理示意圖。
[具體實施方式]
下面結合附圖對本發明作進一步說明，這種裝置的結構和原理對本專業的人來說是非常清楚的。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。
實施例1
參見圖1，本發明是在限速器輪盤上設有感應元件A(可採用反光片或磁片)，限速器支架上裝設有感應裝置B(可採用光電傳感器或霍爾傳感器)，限速器輪盤在外力驅動下做勻加速運動，每當感應元件A經過感應裝置B時，(假設感應元件A的位置和限速器鋼絲繩的中心重合，這樣感應元件A的線速度就等於鋼絲繩規定點的線速度)，B為感應裝置，每當感應元件A經過感應裝置B時，感應裝置採集一次信號，記錄每次採集信號的時間，以及相鄰兩次採集時間差，採集限速器動作速度的感應元件，
比如：
感應裝置第1次採集到信號的時間為t1，此時A點的線速度為v1；
感應裝置第2次採集到信號的時間為t2，此時A點的線速度為v2；
感應裝置第3次採集到信號的時間為t3，此時A點的線速度為v3；
感應裝置第n次採集到信號的時間為tn，此時A點的線速度為vn；
當感應裝置第1次採集到信號的時間為t1，感應裝置第2次採集到信號的時
間為t2，這相鄰兩次信號採集的時間差為：
Δt1＝t2-t1
以此類推，Δt2＝t3-t2，……，Δtn＝tn+1-tn，……，而且，隨著每個時間
間隔是不相等的，且具有如下關係：
Δt1＞Δt2＞L＞Δtn-1＞Δtn＞Δtn+1L
另外，一個已知條件為感應裝置相鄰兩次採集信號的間隔，感應元件A剛好
運轉了一圈，感應元件A的運行路程為即為限速器輪盤的周長：
s＝πgd
上式中：d為現場測量的限速器輪盤的直徑；
根據採集到的周長及時間計算中間速度：
(1)中間速度的計算：
從時間t1到時間t2，A點運行的路程為s，則在這個階段中的平均速度為：
假設限速器輪做勻加速運動，t1到時間t2中間時刻的速度為：
以此類推，從tn到時間tn+1的中間時刻的速度為：
(2)加速度的計算：
從時間t1到時間t2的加速度a1為：
以此類推，從tn到時間tn+1的加速度an為：
(3)動作速度的計算：
假設限速器在第n次信號採集後(即時間tn後)又運行了Δtr，則限速器動作的時刻tr為：
tr＝tn+Δtr
則動作速度vr為：
上式中：
<![CDATA[ a n - 2 = v n - 1 ′ - v n - 2 ′ t n - 1 ′ - t n - 2 ′ = s Δt n - 1 - s Δt n - 2 Δt n - 2 2 + Δt n - 1 2 = 2 s ( Δt n - 2 - Δt n - 1 ) Δt n - 2 Δt n - 1 ( Δt n - 2 + Δt n - 1 ) ]]>
所以動作速度vr可以表達為：
<![CDATA[ v r = s Δt n - 1 + 2 s ( Δt n - 2 - Δt n - 1 ) Δt n - 2 Δt n - 1 ( Δt n - 2 + Δt n - 1 ) ( Δt n - 1 2 + Δt r ) ]]>
這樣，上式等號右邊所有的參數均為已知或是可以採集的數據，因此可計算任意時刻的限速器的動作速度，完成對限速器的測速。