■文/龐 濤 朱建新 蘇萬斌

現(xiàn)代社會作為垂直交通工具的電梯在人們的生活和工作中發(fā)揮著越來越重要的作用，其安全性也愈加受到關注。限速器是電梯的一個重要安全部件，當電梯運行速度超過規(guī)定范圍時，限速器動作，帶動相應安全部件動作使電梯制?；驕p速。因此，限速器的校驗是一個關乎電梯上乘客與貨物安全的重要檢驗項目。國家質檢總局《電梯監(jiān)督檢驗和定期檢驗規(guī)則—曳引與強制驅動電梯》規(guī)定，使用周期達到兩年的、動作速度出現(xiàn)異常的或者各調節(jié)部位封記損壞的限速器，其動作速度應由有資質單位進行校驗。由于限速器拆裝送檢費時費力，拆裝運輸過程也易使限速器受到損壞，影響其動作速度；一些特殊場合，如醫(yī)院、住宅小區(qū)等，如果不現(xiàn)場校驗，會給使用者帶來很大不便，故而現(xiàn)場校驗已是大勢所趨。每年需要現(xiàn)場校驗的限速器數量巨大，工作繁重?，F(xiàn)在常用的校驗儀體積大，量重，攜帶、使用不便，插件多易損壞，每次校驗時均需輸入多個數據，檢測部件安置困難，需要多人配合使用，導致校驗效率低，很難滿足實際需要。我院結合多年實際工作經驗，研究現(xiàn)有校驗儀優(yōu)缺點，依據國家相關法規(guī)，研制一種簡單、高效的便攜式電梯限速器校驗儀，對于電梯的安全性檢驗工作具有重要意義。

儀器結構

如圖1所示，設置電機總成6，其內包括一臺小型伺服電機，八位單片機、數據存儲器、鍵盤管理芯片、L C D顯示控制芯片各一片，及相關的連接電路。

電機總成6的輸出軸上固定一驅動輪2，驅動輪2由耐磨橡膠制成，外緣呈階梯形，可騎在限速器輪盤1的鋼絲繩槽內，增大摩擦力及穩(wěn)定性，減少打滑現(xiàn)象。當電機總成6的伺服電機轉動時，帶動驅動輪2旋轉，進而帶動限速器輪盤1旋轉。

電機總成6上安裝用于握持的把手4，把手4的左側設置有L C D顯示器3和鍵盤5。顯示器3顯示該設備依次的操作步驟，輸入的數據及檢測結果。鍵盤5設置0-9數字鍵及相應功能鍵。

常閉觸點開關8及光電傳感器9置于控制屏左側。常閉觸點開關8帶有撞針，作為電氣動作速度的檢測裝置，固定在一磁性材料上，可吸附于限速器支架上。光電傳感器9作為轉速信號的接收裝置，可伸縮，利于調整接收信號的位置；接收端呈狹長型，使得接收范圍更寬，避免電動機的抖動使得光電傳感器9與限速器輪盤1上貼的反光紙10錯開，引起接收信號丟失。

電源轉換模塊7一端連接220 V市電，另一端與電機總成6連接，為電機總成6提供單片機系統(tǒng)及伺服電機的工作電壓。

圖1 便攜式電梯限速器校驗儀示意圖

測控系統(tǒng)

本校驗儀測控系統(tǒng)選用美國ATM EL公司的高性能單片機A T89 S52作C P U，外擴一片S R A M用做數據存儲，并設置掉電保護電路。校驗儀的參數設定通過矩陣鍵盤輸入，相關信息通過L C D顯示器顯示。

由一臺帶驅動器小型交流伺服電機來驅動限速器輪盤1，而驅動器接受來自A T89 S52單片機的方向信號和脈沖指令，加速度為0.01 m/s2，滿足了國家標準G B7588-2003《電梯制造與安裝安全規(guī)范》中有關限速器特性檢查的描述:“應以盡可能低的加速度來達到限速器的動作速度，以便消除慣性的影響”。

校驗儀主要用來測量限速器的兩個速度:電氣動作速度及機械動作速度。這兩個速度均為限速器輪盤節(jié)圓的線速度。結合圖1可以看出，當伺服電機轉動時，限速器輪盤1跟著轉動，吸附在限速器輪盤1上的反光紙10周期性地轉過光電傳感器9。這樣，限速器輪盤1每轉一圈便產生一個脈沖信號，該信號由電機總成6內部的A T89 S52單片機拾取后經過處理可得到轉速，再結合限速器輪盤節(jié)圓直徑D，即可計算出限速器輪盤節(jié)圓的線速度，也即電梯轎廂的運行速度。對信號具體的處理如下:

當單片機控制交流伺服電機不斷加速時，單片機記錄拾取的最近第一與第二、第二與第三個信號之間的時間間隔，記為t1、t2，每個時間間隔通過的距離為Dπ，則限速器三個信號之間的平均加速度a=2 Dπ(t1-t2)/t1t2(t1+t2) m/s2，則單片機拾取最近第一個信號時限速器輪盤1節(jié)圓線速度為v1=a t1/2+Dπ/t1，當達到一定速度，最終限速器輪盤1上的甩塊因離心力作用打到限速器電氣開關的動作打桿，打桿帶動常閉觸點開關8的撞針，使常閉觸點開關8動作。單片機接收到該信號后，記錄此時與從光電傳感器接9收的最近一個信號之間的時間間隔，記為t3，則限速器電氣動作速度為v2=v1+a t3m/s。限速器輪盤1繼續(xù)加速引起其機械動作，輪盤被卡死停止轉動。單片機再次鎖定限速器輪盤1被卡死之前的節(jié)圓線速度，此速度即為限速器的機械動作速度值。

校驗流程

本文所述的便攜式電梯限速器校驗儀，具體操作步驟如下(參照圖1):

1.校驗前先斷開電梯主電源，測量限速器輪盤1兩側懸掛的安全繩的中心距作為輪盤節(jié)圓直徑。松弛安全繩，確保限速器與安全繩不接觸，較方便的方法是:低層的電梯可直接用大力鉗提拉非轎廂側的安全繩并固定使其松弛；高層電梯，可在機房內打檢修控制其停留在轎頂與頂層端站平齊處，用大力鉗平穩(wěn)地貼于地面，夾住非轎廂側的安全繩，點動提升轎廂，放松安全繩，并固定。

2.校驗儀接上220 V市電，然后啟動，L C D顯示器3依次顯示輸入“限速器輪盤節(jié)圓直徑”、“初始速度”、“電機轉向”等，輸入相應參數并按“確定”鍵確認。

3.常閉觸點開關8吸附在限速器支架上，調整撞針位置使之在限速器電氣動作時撞針同時動作。握持檢測儀使驅動輪2騎在鋼絲繩繩槽內，并使光電傳感器9對準貼在限速器輪盤1上的反光紙10。按下“檢測”鍵開始檢測。

4.限速器輪盤1在驅動電機的驅動下加速旋轉，在觸發(fā)限速器電氣開關動作的同時常閉觸點開關8斷開，單片機鎖定此時限速器輪盤1節(jié)圓的線速度為限速器的電氣動作速度值。限速器輪盤1繼續(xù)加速旋轉，直至被卡死，單片機再次鎖定限速器輪盤1被卡死之前的節(jié)圓線速度為限速器的機械動作速度值。同時電機總成6控制電機停止轉動。

兩個動作速度值保存在外部S R A M中，掉電后不丟失，通過L C D顯示器4可輪流顯示。之前輸入的節(jié)圓直徑、初始速度和正反轉信息三個參數也保存在外部S R A M中，對同型號的限速器進行檢測時就不需要重新輸入，檢測裝置啟動后直接按下“檢測”即可進入步驟(4)，從而實現(xiàn)高效的“一鍵式”檢測。