一种电梯曳引钢带断股检测方法及检测装置与流程

本发明涉及电梯控制技术领域，尤其是涉及一种电梯曳引钢带断股检测方法及检测装置。

背景技术：

目前，在市场上，电梯曳引钢带作为一种新的传动技术代替普通钢丝绳传动应用于电梯等设备的承载，已经有多个电梯制造厂家生产并销售。此种电梯曳引钢带在结构上不同于普通钢丝绳，因其钢丝绳部分被聚氨酯包裹住，无法通过肉眼观察到钢丝绳，所以不能通过人工检测或者钢丝绳专用的检测工具来判断其内部钢丝绳的断裂情况。

目前，在现有技术中钢丝绳检测仪作为检测钢丝绳的主要工具，确保钢丝绳的正常运行，已广泛应用于港口、提升机吊车、电梯钢丝绳的检测中。钢丝绳检测仪采用永磁、漏磁原理。检测时，先用一组永磁铁使钢丝绳磁饱和。然后，磁头包裹着钢丝绳相对匀速运行。钢丝绳表面的任何缺陷如断丝、磨损、锈蚀等都会引起漏磁量和磁通量的变化，从而被霍尔传感器捕捉，转变为电信号，输出直观的模拟信号。

然而，磁头包裹着钢丝绳并在钢丝绳上匀速运行，在实际检测中操作麻烦，当遇到较长的钢带时，需要磁头从钢丝绳的一端移动到另一端，检测的效率有待提升。因此，对于现有技术中的钢丝绳检测仪检测效率低，操作麻烦的问题，已成为亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的旨在提供一种电梯曳引钢带断股检测方法及其检测装置，具有检测效率高、检测效果好的优点，钢带检测操作便捷，接线简单，避免了因钢丝绳在使用过程中电阻值变化引起的测量误差，提高了钢带的测量准确度。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：一种电梯曳引钢带断股检测方法，包括：将曳引钢带的尾端使用钢丝夹使得各股钢丝绳两两短接，曳引钢带的首端连接检测装置；检测装置依次向每股钢丝绳发出脉冲信号，并检测其余各股钢丝绳的回波信号的脉宽、周期以及脉冲个数；计算每股回波信号的脉宽、周期及脉冲个数与所发出脉冲信号的误差百分比；将每周期每股的误差百分比与预设的阈值进行比对，判断是否在正常范围，如果是，则对应该接收脉冲信号的钢丝绳没有断股，如果否，则对应该接收脉冲信号的该股钢丝绳判定为断股。

本发明采用上述技术方案，曳引钢带的尾端每股钢丝绳通过钢丝夹两两短接，在首端由检测装置发出脉冲信号后，依次检测其余各股反馈的回波信号，并计算和判断回波信号与所发出脉冲信号的误差百分比与预设的阈值是否属于正常范围，从而可方便快速的检测出钢丝绳是否断股，具有检测速率高、效果好，避免因电梯使用过程中钢丝绳阻值变化而影响检测效果，现场接线简单，抗干扰能力强，保障了检测的准确性。

上述的电梯曳引钢带断股检测方法，检测装置在曳引钢带的首端依次发出一组固定频率和脉宽的脉冲信号，然后依次在其余钢丝绳上检测所发脉冲信号的回波信号。脉冲信号在传输过程中抗干扰能力强，保障检测信号稳定，提高检测精度。

上述的电梯曳引钢带断股检测方法，当检测装置接收到有正确的回波信号的钢丝绳的数目小于2时，则判断为所述曳引钢带的每股钢丝绳均为断股。通过检测返回的回波信号的个数，以及根据各股返回的回波信号的情况，方便得知各股的断股情况。

上述的电梯曳引钢带断股检测方法，所述回波信号经过保护装置返回至检测装置的微控制单元中。保护装置用于限定回波信号的电流和电压，防止电压和电流过大对检测装置造成损害。

为解决上述的技术问题，本发明还提供另一种技术方案是：一种电梯曳引钢带断股检测装置，包括：微控制单元，用于发出检测脉冲信号及接收返回的回波信号，进行计算和判断回波信号与预设的阈值的比对结果；保护装置，用于对回波信号进行限流和限压；脉冲采集器，采集保护装置中的回波信号并将其传输至微控制单元中。

本发明通过上述技术方案，使用微控制单元mcu发送脉冲信号与接收回波信号，计算和判断回波信号的误差百分比与预设的阈值的对比结果，从而检测出电梯曳引钢带是否存在断股的情况，本发明大大减少电路的物料成本，现场接线简单，维护方便，为电梯曳引钢带的安全检测机电梯后期维护提供检测依据。

上述的电梯曳引钢带断股检测装置，检测装置还包括将曳引钢带的尾端以两两短接的形式连接的钢丝夹。通过钢丝夹将曳引钢带的尾端两两短接。

上述的电梯曳引钢带断股检测装置，所述微控制单元信号连接有级联脉冲采集器。级联脉冲采集器，用于建立级联关系，连接多个设备同时检测多根曳引钢带，进一步提升检测的效率。

上述的电梯曳引钢带断股检测装置，所述微控制单元信号连接有级联检测器。级联检测器用于告知微控制单元是否存在级联设备。

上述的电梯曳引钢带断股检测装置，所述微控制单元信号连接有安全继电器。信号连接安全继电器用于上报所述检测装置对钢带的检测数据和状态。

上述的电梯曳引钢带断股检测装置，所述微控制单元独立外置有硬件看门狗电路。独立的硬件看门狗电路独立于mcu，用于在mcu的输入输出端口故障时控制安全继电器上报故障状态，以提示控制器出现故障需检修。

本发明取得的有益效果是：

1、检测成本较低：与视觉检测和测量电阻的方案相比，本发明可大大减少电路的物料成本以及降低现场接线难度，维护简单，为电梯曳引钢带的安全检测以及后期维护保养提供检测依据。

2、扩展便捷：可通过调整检测单元的级联检测器，实现单条到多条钢带同时检测，可扩展多个检测单元，提供检测效率。

3、本发明使用脉冲信号轮询钢带的每股钢丝绳，方案更加可靠、安全、抗干扰能力强，避免了因强电干扰而导致检测装置的i/o端口损坏而导致钢带断股误判的情况，保障了检测的精确度。

4、本发明引入独立硬件看门狗电路，在检测装置遇故障时，独立硬件看门狗电路独立于检测装置，控制安全继电器上报故障状态及时通知控制器设备出现故障需检修，保证检测钢带断股的精确度的同时，提高本发明检测装置的安全使用性能。

附图说明

图1是本发明电梯曳引钢带断股检测装置的系统结构示意图；

图2是本发明的曳引钢带输入检测原理示意图；

图3是本发明检测钢带的脉冲信号及回波信号发送与返回的原理示意图；

图4是本发明同时检测多根钢带的连接结构示意图；

图5是本发明级联应用时继电器常开回路的电路结构示意图；

图6是本发明级联应用时继电器常闭回路的电路结构示意图。

附图标记说明：1微控制单元，2保护装置，3脉冲采集器，4级联脉冲采集器，5级联检测器，6安全继电器，7硬件看门狗电路，8钢丝夹，9曳引钢带，10检测装置，11控制器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。

本发明公开一种电梯曳引钢带断股检测方法，包括：

将曳引钢带9的尾端使用钢丝夹8使得各股钢丝绳两两短接，曳引钢带9的首端连接检测装置10；

检测装置10依次向每股钢丝绳发出脉冲信号，并检测其余各股钢丝绳的回波信号的脉宽、周期以及脉冲个数；

计算每股回波信号的脉宽、周期及脉冲个数与所发出脉冲信号的误差百分比；

将每周期每股的误差百分比与预设的阈值进行比对，判断是否在正常范围内，如果是，则对应该接收脉冲信号的钢丝绳没有断股，如果否，则对应接收脉冲信号的该股钢丝绳判定为断股。

检测装置10在曳引钢带9的首端依次发出一组固定频率和脉宽的脉冲信号，然后依次在其余钢丝绳上检测所发脉冲信号的回波信号。

当检测装置10接收到正确回波信号的钢丝绳的数目小于2时，则判断为曳引钢带9的每股钢丝绳均为断股。

回波信号经过保护装置2返回至检测装置10的微控制单元1中。

参照图1至图6所示，本发明还公开一种电梯曳引钢带断股检测装置，包括：

微控制单元1，用于发出检测脉冲信号及接收返回的回波信号，进行计算和判断回波信号与预设的阈值的比对结果；

保护装置2，用于对回波信号进行限流和限压；

脉冲采集器3，采集保护装置2中的回波信号并将其传输至微控制单元1中。

进一步地，检测装置还包括将曳引钢带9的尾端以两两短接的形式连接的钢丝夹8。在实际使用时，曳引钢带9尾端的短接可通过本实施方式中的钢丝夹8，亦可通过其他方式例如利用导线将曳引钢带9的钢丝短接、采用焊接方式短接等，视实际情形而定。

如图1、图2及图3所示，微控制单元1发出脉冲信号至电梯曳引钢带中，电梯曳引钢带通过钢丝夹8两两短接，微控制单元1通过轮询钢带的每一股钢丝绳，并依次在其中一条钢丝绳输出一组固定频率和脉宽的脉冲信号，然后依次在其他剩余的钢丝绳检测该固定频率和脉宽的脉冲信号，当检测到正确的脉冲信号，则说明该路检测到正确信号的钢丝绳是完好的。

检测装置10在建立级联后，可发出状态脉冲输出至上一级检测装置10并最终输出至电梯的控制器11中，以显示本级钢带断股情况，例如单股或多股断裂情况。

本实施方式中，微控制单元1信号连接有级联脉冲采集器4、级联检测器5以及安全继电器6。进一步地，参照图4、图5和图6所示，安全继电器6通过其常开触点或常闭触点上传检测装置10的检测状态及检测结果至控制器11中，具体地，当电梯控制器11选用常闭方式时连接方式如图5所示，电路上各继电器的常开触点要求闭合，表示正常运行；当某一路出现故障时，对应的继电器会断开，则其常开触点断开，电梯控制器11可检测到该路发生故障。当电梯控制器11选用常开方式时连接方式如图6所示，电路上各继电器的常闭触点要求开路，表示正常运行；当某一路出现故障时，对应的继电器闭合，则其常闭触点闭合，电梯控制器11可检测到该路发生故障。应理解，安全继电器6将多个微控制单元1连接组成继电器回路，通过继电器的常开或常闭触点的动作，使得电梯控制器接收到继电器的相应动作从而判断某路的检测装置10发生故障。

微控制单元1独立外置有硬件看门狗电路7。

微控制单元1通过信号连接级联检测器5和级联脉冲采集器4，可将本检测装置10建立级联关系同时检测多根曳引钢带，提升检测速率；在检测过程中，通过各检测装置10的逐级上报模式，可多加扩展被测曳引钢带的数量，最终通过各检测装置反馈的信号报告至控制器主机。

综上所述，本发明已如说明书及图示内容，制成实际样品且经多次使用测试，从使用测试的效果看，可证明本发明能达到其所预期之目的，实用性价值乃无庸置疑。以上所举实施例仅用来方便举例说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。