CN102530674B - 升降机超载保护装置的标定方法 - Google Patents

Abstract

升降机超载保护装置的标定方法，其包括以下步骤：确认升降机吊笼内是否只装有操作者；升降机吊笼只装有操作者时，测力传感器测得载荷信号C传给超载保护装置，载荷信号C在超载保护装置作用下转换成数字信号G，根据预先得到的吊笼净重和操作者体重两者的总重量D，得比例系数K=D/G；吊笼加载后，测力传感器测得另一载荷信号F，载荷信号F在超载保护装置作用下转换成一数字信号Q，且C/G=F/Q，根据K，得到吊笼空载重和吊笼内载荷重量的总重量M=K*Q=D*F/C；得吊笼内载荷重量值X=M-D=D(F/C-1)。本发明工作可靠、效率高，适用范围广。本发明不仅适用于升降机上的超载保护装置，同样还可应用于其它类似场合。

Description

升降机超载保护装置的标定方法

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，涉及一种升降机超载保护装置的标定方法。

背景技术

施工升降机是建筑工地的大型作业设备，其主要作用是在高楼建设中垂直输送建筑工人和小型物料，随着建筑业的不断发展，高层建筑越来越多，施工升降机的用量也越来越大，但伴随着的安全事故也时有发生，全国每年都有多起带有人身伤亡的重特大事故发生。从所有的事故原因分析结果来看，升降机超载运行是一个不可忽视的原因。

对于施工升降机的超载保护装置，国内已经有了近10年的研发历史，几年前，国家有关强制标准也强调了所有出厂的施工升降机必须配置有超载保护装置，由于使用量的增加，目前生产厂家已发展到10多家，产品的原理和结构形式都大同小异，测力传感器有两种安装方式：一种是销轴式传感器装在传动板和吊笼之间，第二种是测力传感器安装在传动板和传动板固定框之间，除了用这两种方式的测力传感器来检测吊笼的整体重量外，还经放大、信号处理电路来判定吊笼的载荷是否超载，如果发生了超载，给出声光提示，同时给出开关信号切断升降机的控制回路电源；当吊笼的载荷减少到一定值后，装置的开关信号复位，升降机即可正常运行。超载保护装置装配到施工升降机上后，提高了我国升降机的运行安全性，减少了由超载引发的恶性事故，缩短了同世界先进产品的差距。

目前，现有超载保护装置在安装好后必须进行初始调试设置后才能正常使用，调试的目的就是让超载保护装置的显示值与实际载荷值相一致，一般情况下都必须经过如下几个过程：首先清零，当吊笼为空时，按下保护装置面板上的清零键，保护装置的信号调理回路就把传感器此时送来的重量信号设置为信号零点，并使显示值为零，通常称该过程为清皮重；然后进行加载调试，让吊笼装上一吨以上的载荷，通过键盘输入实际载荷值，保护装置的信号调理回路就可通过传感器此时送来的重量信号和键盘上输入的实际载荷值，并结合零点时的重量信号，得到传感器送来的重量信号值与显示值的相对关系，不同的载荷会产生不同的传感器重量信号，保护装置的信号调理回路就可通过建立的相对关系得到显示值，当显示值超过预设值时，保护装置做出相应的动作。完成设定后，清除试验载荷，升降机可投入正常使用。

如上所述，通过对升降机吊笼装上一吨以上的载荷进行加载调试，这种采用标准重来标定超载保护装置的方法存在如下问题：在施工现场，升降机的一般载荷多在两吨以上；若要通过上述标定方法进行标定，载荷一般要求在一吨左右，要想找到一吨多的标准重，在超载保护装置生产厂也许还行，但在施工现场，如果要进行标定，往往需通过人工对其加载100公斤的水泥袋，费时费力，劳动强度大，工作效率低。所以在施工现场，倘若没有特殊要求，很多施工方直接省掉这个调试过程，这样，往往会对升降机的安全运行带来了严重隐患。

现有超载保护装置面板上，设置有4个或以上的按键，倘若用户不仔细阅读使用说明书，往往不知道从何开始设定，而升降机的用户群体大多是普通的劳工，如此繁杂的的按键顺序，给他们提出了过高的要求，所以，在大部分情况下，超载保护装置往往是被乱设定或者干脆不设定。

发明内容

为了克服现有技术存在的上述缺陷，本发明提供一种省时省力，劳动强度小，工作可靠、效率高的升降机超载保护装置的标定方法。

本发明的技术方案是：其包括以下步骤：

（1）确认升降机吊笼内是否只装有操作者，即确认吊笼在除操作者外是否为空载；

（2）当升降机吊笼内只装有操作者，即在除操作者外是空载时，安装在升降机上的测力传感器在吊笼空载状态下，将测得一载荷信号C传给超载保护装置，该载荷信号C为电信号，电信号经超载保护装置后转换成与传感器的载荷信号一一对应的数字信号，载荷信号C在超载保护装置作用下转换成一数字信号G，此时，根据预先从升降机生产厂得到的吊笼净重和预先得知的操作者体重两者的总重量D，求得一比例系数K=D/G，并储存之，该比例系数为测力传感器所承受的重量与超载保护装置相应获得的数字信号值之比；

（3）吊笼加载后，测力传感器此时测得另一载荷信号F，该载荷信号F亦为电信号，载荷信号F在超载保护装置的作用下转换成另一数字信号Q，且C/G=F/Q，即Q/G=F/C，根据步骤（2）中求得的比例系数K，得到吊笼空载重和吊笼内载荷重量的总重量M=K*Q= D*Q /G= D*F/C；

（4）求得吊笼内载荷重量值X=M-D= D*F/C-D=D(F/C-1)。

进一步，测力传感器测得的载荷信号（电信号）在超载保护装置的信号调理回路的作用下转换成与传感器的载荷信号一一对应的数字信号。

进一步，比例系数K的求得和存储均发生在超载保护装置的运算控制回路内，运算控制回路包括由一单片机构成的中心处理单元。比例系数K的求得和存储具体发生在中心处理单元内。

当测力传感器受力为零时，传至保护装置的信号调理回路的载荷信号也为零，当测力传感器安装到升降机上后，升降机吊笼为空载时，测力传感器上所承受的只是吊笼的重量，而吊笼的重量大多是固定不变，且方便通过升降机生产厂得到的（我国大部分升降机的吊笼重量多在1.5-2吨之间），测力传感器送来的载荷信号值经超载保护装置后转换成与传感器的载荷信号一一对应的数字信号，此时通过知道吊笼的精确重量，并根据当前测力传感器送来的载荷信号值就可建立一个计算关系，以求得到任何载荷状态下的实际显示值大小。

使用本发明，超载保护装置上可只需按下一个键即可完成标定，且在标定过程中不需要加标准载荷，省时省力，劳动强度小，操作简单，只需在吊笼为空载时，按下面板上的标定键即可，简化了超载保护装置的标定步骤、过程，使得标定设置变得简单易行，不论是升降机在出厂前或者是在使用中，随时都可方便快捷地完成标定，让超载保护装置真正做到对升降机的安全运行起到保护作用。

本发明工作可靠、效率高，适用范围广。本发明不仅适用于升降机上的超载保护装置，同样还可应用于其它类似场合。通过使用本发明，可简单完成标定过程，精确得到吊笼内载荷重量，有利于提高我国升降机的运行安全性，减少由超载引发的恶性事故，缩短同世界先进产品的差距。

附图说明

图1为本发明升降机超载保护装置结构示意图；

图2为本发明升降机超载保护装置的标定方法流程；

图3为信号调理回路的一种实施具体电路图；

图4为运算控制回路的一种实施具体电路图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

参照图1，升降机超载保护装置包括测力传感器1、信号调理回路2、运算控制回路3、主机端无线收发回路4、显示端无线收发回路5、显示单元6和不间断电源回路7。

测力传感器1安装在施工升降机传动板和吊笼之间的吊耳上，或者安装在传动板和其固定框架之间；信号调理回路2和运算控制回路3可安装于升降机的电控箱内也可独立固定在升降机吊笼上；显示单元6固定在离操作者较近的地方；测力传感器1、信号调理回路2、运算控制回路3依次连接，向超载保护装置提供工作电源的不间断电源回路7安装在电控箱内。

测力传感器1用于测量吊笼的实际载荷并得到与吊笼重量一一对应的电信号，信号调理回路2就对传感器送来的信号经放大、滤波f和电平转换v后输出到运算控制回路3，经中心处理单元M进行超载阈值判定和数据变化增量阈值判定，当数据超过超载阈值时，打开控制节点K，使升降机停止运行，送对应的报警数据给提示单元L，给出适当的声光提示，同时把报警数据送往主机端无线收发回路4，并且打开存储单元R，记录下此刻的时间和报警值；当数据未超过超载阈值时，控制节点K维持闭合状态，送对应数据给提示单元L提示载荷状态，同时把数据送主机无线收发回路4，同时，中心处理单元M还要把这次数据和上一次的数据进行变化量比较，如果变化量超过设定的阈值，就打开存储单元R，记录下该数据值和当前时间，如果未超过，就不作记录。

显示单元6把从显示端无线收发回路5的来的数据经必要的变换后，提供给显示部件P和声光部件S。

不间断电源回路7由电池B和控制电路C构成，当有市电时，控制电路C直接把市电变换成本装置所需的直流电源提供给装置使用，同时还判定电池B是否需要充电，如需要，还得对其充电；当无市电时，控制电路C将由电池B经一定的变换后对装置供电。

参照图2，本实施例升降机超载保护装置的标定方法包括以下步骤：

步骤01，确认升降机吊笼内是否只装有操作者，即确认吊笼在除操作者外是否为空载：

当升降机吊笼内只装有操作者，即在除操作者外是空载时，执行步骤02，安装在升降机上的测力传感器在吊笼空载状态下，将测得一载荷信号C传给超载保护装置的信号调理回路，该载荷信号C为电信号，电信号经超载保护装置的信号调理回路后，转换成与传感器的载荷信号一一对应的数字信号，载荷信号C在超载保护装置作用下转换成一数字信号G，该数字信号G传至超载保护装置的运算控制回路，此时，超载保护装置的运算控制回路内的中心处理单元，根据预先从升降机生产厂得到的吊笼净重和预先得知的操作者体重两者的总重量D，以及该数字信号G，求得一比例系数K=D/G，并储存之，该比例系数为测力传感器所承受的重量与超载保护装置相应获得的数字信号值之比；

执行完步骤02后，执行步骤03，当吊笼加载后，测力传感器此时测得另一载荷信号F，该载荷信号F亦为电信号，载荷信号F在超载保护装置的信号调理回路作用下转换成另一数字信号Q，且C/G=F/Q，即Q/G=F/C，超载保护装置的运算控制回路内的中心处理单元，根据步骤（2）中求得的比例系数K和吊笼加载状态下获得的数字信号Q，得到吊笼空载重和吊笼内载荷重量的总重量M=K*Q= D*Q /G= D*F/C；

（4）超载保护装置的运算控制回路内的中心处理单元，根据此时吊笼空载重和吊笼内载荷重量的总重量，以及吊笼净重D，求得吊笼内载荷重量值X=M-D= D*F/C-D=D(F/C-1)。

求得吊笼内载荷重量值通过显示单元6将数据相应变换后，显示于超载保护装置的显示界面上。

图3为信号调理回路的一种实施具体电路图，传感器信号来的毫伏信号经IC1放大后，由IC2滤波，再由IC3调整电平到合适的电平状态送IC4进行A/D转换，由IC4输出与传感器信号一一对应的数字信号。吊笼空载状态下和加载状态下，均可获得相应的数字信号。

图4为运算控制回路的一种实施具体电路图，由单片机IC5接收信号调理回路送来的数字信号，由IC5、IC6、IC7、IC8构成中心处理单元，完成吊笼内实际载荷重量的求得和其他工作（如超载阈值比较、送显示、参数存储和驱动开关量的工作等）。

使用本发明，超载保护装置上可只需按下一个键即可完成标定，当吊笼空载时，使用者按下该键，安装在升降机上的测力传感器就开始工作，将测得的载荷信号传给超载保护装置，超载保护装置根据该载荷信号和吊笼净重，建立一个计算关系，来得到任何载荷状态下的实际显示值大小。

上面结合附图对本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围之内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (3)

1. 升降机超载保护装置的标定方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）确认升降机吊笼内是否只装有操作者，即确认吊笼在除操作者外是否为空载；

（2）当升降机吊笼内只装有操作者，即在除操作者外是空载时，安装在升降机上的测力传感器在该空载状态下，将测得一载荷信号C传给超载保护装置，该载荷信号C为电信号，电信号经超载保护装置后转换成与传感器的载荷信号一一对应的数字信号，载荷信号C在超载保护装置作用下转换成一数字信号G，此时，根据预先从升降机生产厂得到的吊笼净重和预先得知的操作者体重两者的总重量D，求得一比例系数K=D/G，并储存之，该比例系数为测力传感器所承受的重量与超载保护装置相应获得的数字信号值之比；

（3）吊笼加载后，测力传感器此时测得另一载荷信号F，该载荷信号F亦为电信号，载荷信号F在超载保护装置的作用下转换成另一数字信号Q，且C/G=F/Q，即Q/G=F/C，根据步骤（2）中求得的比例系数K，得到吊笼空载重和吊笼内载荷重量的总重量M=K*Q= D*Q /G= D*F/C；

（4）求得吊笼内载荷重量值X=M-D= D*F/C-D=D(F/C-1)；

当测力传感器受力为零时，传至保护装置的信号调理回路的载荷信号也为零，当测力传感器安装到升降机上后，升降机吊笼为空载时，测力传感器上所承受的只是吊笼的重量，而吊笼的重量是固定不变，且方便通过升降机生产厂得到的，测力传感器送来的载荷信号值经超载保护装置后转换成与传感器的载荷信号一一对应的数字信号，此时通过知道吊笼的精确重量，并根据当前测力传感器送来的载荷信号值就可建立一个计算关系，以求得到任何载荷状态下的实际显示值大小。

2.根据权利要求1所述的升降机超载保护装置的标定方法，其特征在于，测力传感器测得的载荷信号在超载保护装置的信号调理回路的作用下转换成与传感器的载荷信号一一对应的数字信号。

3.根据权利要求1或2所述的升降机超载保护装置的标定方法，其特征在于，比例系数K的求得和存储均发生在超载保护装置的运算控制回路内，运算控制回路包括由一单片机构成的中心处理单元，比例系数K的求得和存储具体发生在中心处理单元内。

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