本发明专利技术涉及一种光电式测速传感器、电梯运行速度控制装置及方法，属于电梯运行速度控制领域，首先获取测速传感器的脉冲信号，将所述脉冲信号输入至信号保持整形电路进行处理，将经过所述信号保持整形电路处理后的信号输入至单片机进行处理，得到逻辑脉冲宽度对应时间和标准高频时钟脉冲数，基于所述逻辑脉冲宽度对应时间和标准高频时钟脉冲数计算钢丝绳的速度，基于所述钢丝绳的速度计算电梯轿厢运行速度，将所述电梯轿厢运行速度与预设速度进行比较，根据比较结果向电机变频器发送控制指令，对电梯轿厢运行速度进行调整。本发明专利技术中的上述方法能够以低分辨率编码值实现较高的位移、速度测量精度。速度测量精度。速度测量精度。
【技术实现步骤摘要】
一种光电式测速传感器、电梯运行速度控制装置及方法
[0001]本专利技术涉及电梯运行速度控制领域，特别是涉及一种光电式测速传感器、电梯运行速度控制装置及方法。
技术介绍
[0002]随着高层建筑的发展，电梯运行状态监测越来越重要，在电梯运行方面，人们更加的关注电梯的运行安全与舒适度问题，轿厢的上下运行速度由限速器进行实时监测，一旦轿厢失控超速，限速器就会启动安全钳立刻将轿厢制停在导轨上。电梯轿厢运行速度不仅关系到乘客的乘坐舒适度，而且涉及乘客的人身安全安全，因此控制电梯运行速度具有非常重要的意义。
[0003]电梯机电系统中，牵引钢丝绳两端一端固定安装在电梯轿厢，另一端固定安装电梯系统配重。电梯系统中电机运转时带动滚轮也随之转动，滚轮外沿的摩擦衬垫会与钢丝绳产生摩擦，利用这种摩擦力使钢丝绳牵引轿厢运动，实现轿厢提升提升和下放动作，因此检测钢丝绳的运行速度能获得电梯轿厢的运行速度。牵引钢丝绳是电梯设备的重要安全部件之一，它需要能够承载电梯及内部人员和悬挂质量的总和，电梯设备在工作中钢丝绳负担着较大的张力。电梯设备正常工作时钢丝绳负担张力不能超过其额定载荷，钢丝绳负担张力长期超过其额定载荷会导致钢丝绳损伤甚至发生断裂，钢丝绳工作的安全会直接影响到电梯的运作与乘客的生命安全，所以实时检测钢丝绳张力变化显得十分重要。
[0004]电梯轿厢速度监测领域，常见电梯轿厢速度检测方法有：
①
以增量编码器测量电梯轿厢运动速度控制方式；
②
以绝对值编码器获得轿厢的动速速度控制方式。其中，第一种，增量编码器测量电梯轿厢运动速度控制方式，这种方式通过在曳引轮安装增量编码器测量电梯轿厢运动的相对距离，间接地获得电梯轿厢的速度信号，计算电梯轿厢的位置，确定轿厢的位置后控制器调整牵引电机转速。但这种方法由于曳引轮和钢丝绳存在打滑现象，极易失去轿厢的当前准确位置，另由于干扰增量编码器丢失脉冲也使轿厢失去当前准确位置。故轿厢位置测量精度不高。不能解决在实际应用中存在的干扰因素，因此在轿厢制停段存在低速爬行段，乘坐舒适性差。第二种，绝对值编码器获得轿厢的动速速度控制方式，这种控制方式采用绝对值编码器，绝对值编码器固定安装于轿厢顶部和轿厢保持同步运动，绝对值编码器读头通过读取安装在电梯井道的编码钢带编码值，直接获得轿厢的绝对位置信号，确定轿厢的位置后控制器按照理想电梯速，曲线调整牵引电机转速,这种方式轿厢位置测量精度高，但这种方式设备成本高，需在电梯井道中施工安装编码装置，因此设备安装施共复杂，使用维护成本高。
[0005]综上所述，现有的低频牵引速度监测装置，在实际使用中均存在以下问题：
①
增量编码器测量电梯轿厢运动速度控制方式，在实际使用中增量编码器易发生丢失脉冲导致轿厢位置、速度测量精度不高。因此轿厢制停段速度控制不理想，乘坐舒适性差；
②
绝对值编码器获得轿厢的动速速度控制方式，设备成本高，需在电梯井道中施工安装编码装置，因此设备安装施共复杂，使用维护成本高。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的是提供一种光电式测速传感器、电梯运行速度控制装置及方法，以低分辨率编码值实现较高的位移、速度测量精度。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0008]一种光电式测速传感器，所述测速传感器包括：外钢圈、滚珠、内钢圈、光电开关组以及装配孔；
[0009]所述滚珠设置在所述外钢圈和所述内钢圈之间，形成滚珠轴承结构；
[0010]所述光电开关组设置在所述内钢圈的内侧；
[0011]所述装配孔开设在所述内钢圈上，用于安装固定所述测速传感器；所述装配孔与所述内钢圈同轴心；
[0012]所述外钢圈的外表面开设有凹槽；钢丝绳缠绕与所述凹槽内；
[0013]所述外钢圈内侧轮缘加工有长度不等的凹齿和凸齿；外钢圈旋转运动时所述光电开关组发出的红外光照射到所述凹齿或凸齿形成强弱不同的光脉冲。
[0014]可选的，所述凹槽为V型。
[0015]可选的，所述测速传感器还包括：密封件，所述密封件用于封装所述测速传感器。
[0016]可选的，所述光电开关组包括：第一光电开关、第二光电开关以及第三光电开关，所述第一光电开关、第二光电开关以及第三光电开关均匀设置在所述内钢圈的内侧；
[0017]所述第一光电开关、第二光电开关以及第三光电开关均为反射式红外接近管光电开关。
[0018]基于本专利技术中的上述传感器，本专利技术另外提供一种电梯运行速度控制装置，所述控制装置包含上述光电式测速传感器，所述控制装置包括：
[0019]钢丝绳、第一提升容器、第一天轮、滚轮、光电式测速传感器、第二天轮、第二提升容器、测速监控控制系统；
[0020]所述钢丝绳的一端与所述第一提升容器连接，并依次绕过所述第一天轮、滚轮、测速传感器以及第二天轮，所述钢丝绳的另一端与所述第二提升容器连接；
[0021]所述光电式测速传感器与所述测速监控控制系统连接。
[0022]可选的，所述控制装置还包括：电梯控制室，所述测速传感器和所述测速监控控制系统位于所述电梯控制室内。
[0023]可选的，所述测速监控控制系统包括：
[0024]信号保持整形电路、单片机以及显示器；
[0025]所述信号保持整形电路的输入端与所述测速传感器连接，所述信号保持整形电路用于将测速传感器输出电平变换为适合单片机系统的处理电平；
[0026]所述单片机的输入端与所述信号保持整形电路的输出端连接，所述单片机的输出端与所述显示器连接，所述单片机用于采集所述信号保持整形电路的输出编码值；
[0027]所述单片机还用于对所述编码值进行处理，得到逻辑脉冲宽度对应时间和标准高频时钟脉冲数。
[0028]基于本专利技术中的上述装置，本专利技术另外提供一种电梯运行速度控制方法，所述控制方法应用于上述的控制装置，所述控制方法包括：
[0029]获取光电式测速传感器的脉冲信号；
[0030]将所述脉冲信号输入至信号保持整形电路进行处理；
[0031]将经过所述信号保持整形电路处理后的信号输入至单片机进行处理，得到逻辑脉冲宽度对应时间和标准高频时钟脉冲数；
[0032]基于所述逻辑脉冲宽度对应时间和标准高频时钟脉冲数计算钢丝绳的速度；
[0033]基于所述钢丝绳的速度计算电梯轿厢运行速度；
[0034]将所述电梯轿厢运行速度与预设速度进行比较；
[0035]根据比较结果向电机变频器发送控制指令，对电梯轿厢运行速度进行调整。
[0036]可选的，所述控制方法在“根据比较结果向电机变频器发送控制指令，对电梯轿厢运行速度进行调整”之后还包括：
[0037]根据所述电梯轿厢运行速度定位电梯轿厢当前位置。
[0038]可选的，基于所述逻辑脉冲宽度对应时间和标准高频时钟脉冲数计算钢丝绳的速度具体采用以下公式：
[0039][0040]其中，L为本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种光电式测速传感器，其特征在于，所述测速传感器包括：外钢圈、滚珠、内钢圈、光电开关组以及装配孔；所述滚珠设置在所述外钢圈和所述内钢圈之间，形成滚珠轴承结构；所述光电开关组设置在所述内钢圈的内侧；所述装配孔开设在所述内钢圈上，用于安装固定所述测速传感器；所述装配孔与所述内钢圈同轴心；所述外钢圈的外表面开设有凹槽；钢丝绳缠绕与所述凹槽内；所述外钢圈内侧轮缘加工有长度不等的凹齿和凸齿；外钢圈旋转运动时所述光电开关组发出的红外光照射到所述凹齿或凸齿形成强弱不同的光脉冲。2.根据权利要求1所述的光电式测速传感器，其特征在于，所述凹槽为V型。3.根据权利要求1所述的光电式测速传感器，其特征在于，所述测速传感器还包括：密封件，所述密封件用于封装所述测速传感器。4.根据权利要求1所述的光电式测速传感器，其特征在于，所述光电开关组包括：第一光电开关、第二光电开关以及第三光电开关，所述第一光电开关、第二光电开关以及第三光电开关均匀设置在所述内钢圈的内侧；所述第一光电开关、第二光电开关以及第三光电开关均为反射式红外接近管光电开关。5.一种电梯运行速度控制装置，其特征在于，所述控制装置包含如权利要求1
‑
4任意一项所述的光电式测速传感器，所述控制装置包括：钢丝绳、第一提升容器、第一天轮、滚轮、光电式测速传感器、第二天轮、第二提升容器、测速监控控制系统；所述钢丝绳的一端与所述第一提升容器连接，并依次绕过所述第一天轮、滚轮、测速传感器以及第二天轮，所述钢丝绳的另一端与所述第二提升容器连接；所述光电式测速传感器与所述测速监控控制系统连接。6.根据权利要求5所述的电梯运行速度控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括：电梯控制室，所述测速传感器和所述测速监控控制系统位于所述电...
【专利技术属性】
技术研发人员：秦伟，李娟，
申请(专利权)人：陕西理工大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。