專利名稱：一種壓力差分方式的電梯稱重裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于采用微電子技術的機電結合壓力型稱重裝置，適于垂直電梯稱重，尤其適于垂直無齒電梯稱重。
背景技術：
對電梯實際載重量進行測量的最主要目的是保證電梯安全運行。傳統(tǒng)的電梯其稱重裝置都式設在轎廂上，所測得的是轎廂內的實際重量，這種稱重方式測量不夠準確，也很難判斷曳引輪兩側的不平衡力，不利于解決電梯起動的平衡問題。而對于沒有減速機構的無齒電梯，必須精確測量出曳引輪兩側的不平衡力，才能獲得準確的電梯電機初始轉矩施加量，否則就很難解決電梯起動的平衡問題。對于2∶1曳引形式的無齒電梯，由于轎廂上和對重鐵上各由一個動滑輪，鋼絲繩的繩頭安裝在機房內，因而為了解決準確稱重的問題，都將稱重傳感器放在機房內的繩頭處。但這種方式不適于傳統(tǒng)電梯和1∶1曳引方式的無齒電梯，因為它們的電梯鋼絲繩頭都在轎廂和對重鐵上，稱重傳感器不管適裝在轎廂內還是裝在繩頭處，都無助于解決準確測量問題。

發(fā)明內容
本實用新型就是要解決上述已有技術存在的測量不準確問題，提供一種能適應各種電梯曳引方式的，特別是能適應1∶1曳引方式無齒電梯使用的壓力差分方式的電梯稱重裝置，該裝置測量準確，通用性強。
本實用新型的技術方案如下壓力差分方式的電梯稱重裝置由稱重傳感器和稱重放大器構成。所述稱重傳感器的結構是4只性能一樣的裝有變形敏感元件的壓力傳感器，設置在電梯曳引機承重梁下，并在電梯主機重心區(qū)域外側；所述稱重放大器是信號接收及處理裝置，其電路結構是設有分別與壓力傳感器對應的、可接收其受壓變形信號的4條電壓力信號輸入通道，還有可分別進行超載報警顯示、不平衡力測量處理的2條輸出通道，4條輸入通道都與可進行超載報警顯示的輸出通道相接，該輸出通道接超載報警、顯示器及電梯控制器，4條輸入通道又分成電梯對重側信息輸入組和轎廂側信息輸入組，劃分后的2組輸入通道再分別與可進行不平衡力測量處理的輸出通道相接，該輸出通道接電機調速器。
本實用新型的主要優(yōu)點是1、本稱重布置方案及稱重放大器的結構，既解決了普通電梯超載報警的問題，更具備了電梯曳引輪兩側不平衡力的測量功能，解決了使電梯平衡起動的難題；2、測量準確、適用性普遍，不僅適用于傳統(tǒng)的電梯，更適用于1∶1、2∶1各種曳引方式的無齒電梯；3、結構簡單，成本低。


圖1為本實用新型稱重放大器電路結構框圖圖2為稱重傳感器承重梁位置關系俯視圖圖3為圖2的A向視圖圖4為圖3a處的放大圖圖5為彈性應變體結構剖視圖圖6為本實用新型實施例中信號放大器3的電路原理圖圖7為本實用新型實施例中V/I變逆器4的電路原理圖圖8為本實用新型實施例中I/V接收器5的電路原理圖圖9為本實用新型實施例中加法器6、7、8的電路原理圖圖10為本實用新型實施例中減法器15的電路原理圖具體實施方式
參見圖5，所述的壓力傳感器是采用“鼓式”基本結構的彈性應變體32，該應變體的上端面有半球面突起31，用以支撐電梯主機，在應變體的內腔表面裝有變形敏感元件33，應變體的內腔中還裝設與變形敏感元件有電聯(lián)系的電路板34，所述變形敏感元件是橋式應變片。
參見圖2、圖3、圖4，所述4只壓力傳感器24-1、24-2、24-3、24-4在電梯承重梁下主機重心區(qū)域外側是呈矩形四角分布狀，靠近轎廂一側的2個壓力傳感器24-1、24-2組成轎廂側組，靠近對重鐵一側的2個壓力傳感器24-3、24-4組成對重側組，各壓力傳感器應變體上端的半球面31與電梯承重梁25相接，壓力傳感器的下面設置電梯減震裝置26。
當電梯曳引輪兩側重量平衡時，壓力傳感器分布在以合力PH為中心的圓周上。在附圖2中，P0為無齒曳引機的重心位置，P1為轎廂側的重心位置，P2為對重側的重心位置。在由P0、P1、P2組成的平行力系合力PH位于P1和P2合力點0于P0的連線上。如果規(guī)定以平衡狀態(tài)下的電梯為計量參考點，則轎廂側P1點上由重力變化時，必然會使壓力傳感器支撐反力產生有規(guī)律的變化，并且，這種規(guī)律僅和曳引機機架的結構尺寸有唯一的關系。對于已制成的機架來說，這種規(guī)律是固定的，對兩側壓力傳感器信號進行求和后相減，就可以找到曳引輪兩側的不平衡力信息。
參見圖1，所述的電壓力信號輸入通道II由信號放大器3、V/I變逆器4、I/V接收器5順次連接組成；超載報警顯示輸出通道III設有加法器6、電位器W1、比較器9、報警器10順次連接的支路，該支路接電梯控制器11，輸出通道III還并接一條由加法器6、隔離放大器12、液晶顯示屏13順次連接的支路；不平衡力測量處理輸出通道IV設置與電梯對重側信息輸入通道連接的加法器7，以及與轎廂側信息輸入通道連接的加法器8，加法器7對接減法器15，加法器8經半載平衡調節(jié)器14再接減法器15，由減法器15輸出的信號一路經電位器W2、隔離放大器16送顯示屏13，另一路經電位器W3、V/I變逆器17送電機調速器18。
當壓力傳感器受壓時，應變體內表面上的應變片便感知了應變體的微弱變形，信號經放大和V/I變換后送出傳感器。在稱重放大器的輸入口有4個I/V接收器，用來收取從壓力傳感器送出的“電流”信號，I/V接收器四路輸出全部聯(lián)至加法器，經電位器W1調值后送到比較器進行電梯總重量的比較。若超載則報警并以聲光和電平方式提醒人們電梯已經進入超載保護狀態(tài)，無論是否超載，電梯總重量顯示都是必須的。I/V接收器還把壓力傳感器信號分組送到兩個獨立的加法器，進行求和后再差分放大(減法器)，差分放大后的信號一方面送電位器W2進行調值，并最終送去顯示。另一方面送電位器W3調值，最終通過一個V/I變逆器送到電機調速系統(tǒng)中去，成為電梯起動時控制補償力矩輸出的原始信號。當電梯平衡時(以40-50％為平衡系數(shù))，調節(jié)半載平衡，使減法器輸出為零，這樣就調好了由于機架制造偏差所引起的誤差歸零。
本實施例中采用的集成電路芯片型號為IC1A、IC1B用AD708JN，IC2、IC3用AD707AQ，ICAD用AD7J3IN，IC5、IC6用AD707JN。
權利要求1.一種壓力差分方式的電梯稱重裝置，包括稱重傳感器，信號接收及處理裝置，該裝置與超載報警器、顯示器相接，其特征在于該稱重裝置由稱重傳感器和稱重放大器構成；所述稱重傳感器的結構是4只性能一樣的裝有變形敏感元件的壓力傳感器，設置在電梯曳引機承重梁下，并在電梯主機重心區(qū)域外側；所述稱重放大器是信號接收及處理裝置，其電路結構是設有分別與壓力傳感器對應的、可接收其受壓變形信號的4條電壓力信號輸入通道，還有可分別進行超載報警顯示、不平衡力測量處理的2條輸出通道，4條輸入通道都與可進行超載報警顯示的輸出通道相接，該輸出通道接超載報警、顯示器及電梯控制器，4條輸入通道又分成電梯的對重側信息輸入組和轎廂側信息輸入組，劃分后的2組輸入通道再分別與可進行不平衡力測量處理的輸出通道相接，該輸出通道接電機調速器。
2.根據權利要求1所述的壓力差分方式的電梯稱重裝置，其特征在于所述的壓力傳感器是采用“鼓式”基本結構的彈性應變體(32)，該應變體的上端面有半球面突起(31)，在應變體的內腔表面裝有變形敏感元件(33)，應變體的內腔中還裝設與變形敏感元件有電聯(lián)系的電路板(34)；所述4只壓力傳感器在電梯承重梁下主機重心區(qū)域外側是呈矩形四角分布狀，各壓力傳感器應變體上端的半球面與電梯承重梁相接，壓力傳感器的下面設置電梯減震裝置。
3.根據權利要求1或2所述的壓力差分方式的電梯稱重裝置，其特征在于所述變形敏感元件為橋式應變片。
4.根據權利要求1所述的壓力差分方式的電梯稱重裝置，其特征在于所述的電壓力信號輸入通道(II)由信號放大器(3)、V/I變逆器(4)、I/V接收器(5)順次連接組成；超載報警顯示輸出通道(III)設有加法器(6)、電位器(W1)、比較器(9)、報警器(10)順次連接的支路，該支路接電梯控制器(11)，輸出通道(III)還并接一條由加法器(6)、隔離放大器(12)、液晶顯示屏(13)順次連接的支路；不平衡力測試處理輸出通道(IV)設置與電梯對重側信息輸入通道連接的加法器(7)，以及與轎廂側信息輸入通道連接的加法器(8)，加法器(7)對接減法器(15)，加法器(8)經半載平衡調節(jié)器(14)再接減法器(15)，由減法器(15)輸出的信號一路經電位器(W2)、隔離放大器(16)送顯示屏(13)，另一路經電位器(W3)、V/I變逆器(17)送電機調速器(18)。
專利摘要一種壓力差分方式的電梯稱重裝置，屬于采用微電子技術的機電結合壓力型稱重裝置，適于垂直電梯稱重。主要特征是稱重傳感器由設置在電梯承重梁下的4只性能一樣的壓力傳感器構成，稱重放大器設有分別與壓力傳感器對應的4條電壓力信號輸入通道，設有進行總重量測量及超載報警和不平衡力測量處理的2條輸出通道。本實用新型即可實現(xiàn)電梯超載報警，又能解決使電梯平衡起動的難題，測量準確，結構簡單，成本低，通用性強，可適合各種曳引方式電梯稱重，尤其適合無齒電梯使用。
文檔編號B66B5/00GK2526305SQ02201189
公開日2002年12月18日 申請日期2002年1月24日 優(yōu)先權日2002年1月24日
發(fā)明者孫德全, 呂笑巖, 蘭剛, 高春月, 趙宏安, 王首, 樊如英 申請人:北京航天萬源稀土電機應用技術有限公司