一種電梯導(dǎo)軌形位參數(shù)動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置及實(shí)現(xiàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電梯導(dǎo)軌形位參數(shù)動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置及實(shí)現(xiàn)方法，屬于特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國內(nèi)外所用的電梯導(dǎo)軌垂直度檢測(cè)儀器均無采用相應(yīng)的機(jī)械固定機(jī)構(gòu)，其數(shù)據(jù)接收裝置均采用手工實(shí)現(xiàn)，因此穩(wěn)定性差，所測(cè)的數(shù)據(jù)誤差大；并且根據(jù)《電梯工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》規(guī)定，電梯導(dǎo)軌垂直度嵌入式檢測(cè)系統(tǒng)需要測(cè)量微小位移的變化，即至少需要達(dá)到0.1mm范圍以內(nèi)，所以選擇的探測(cè)器靈敏度必須要高，為了實(shí)現(xiàn)上述檢測(cè)精度及機(jī)械結(jié)構(gòu)固定要求是本發(fā)明研究的對(duì)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有的技術(shù)不足，本發(fā)明提供一種電梯導(dǎo)軌形位參數(shù)動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置及實(shí)現(xiàn)方法。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案在于:
一種電梯導(dǎo)軌形位參數(shù)動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置，包括檢測(cè)儀及將檢測(cè)儀安設(shè)于電梯導(dǎo)軌上的機(jī)械固定托架，其特征在于:所述檢測(cè)儀的硬件包括激光器、二維位置敏感器件、PSD信號(hào)放大轉(zhuǎn)換電路、A/D轉(zhuǎn)換模塊、霍爾測(cè)距傳感器、ARM9芯片、液晶顯示IXD及PC機(jī)，所述激光器經(jīng)二維位置敏感器件與PSD信號(hào)放大轉(zhuǎn)換電路電路連接，所述PSD信號(hào)放大轉(zhuǎn)換電路經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊與ARM9芯片電路連接，所述ARM9芯片還分別與霍爾測(cè)距傳感器、液晶顯示IXD及PC機(jī)電路連接；所述機(jī)械固定托架包括連接到轎廂上橫梁上的可調(diào)式縱向支撐臂，所述可調(diào)式縱向支撐臂的上端連接有可調(diào)式水平支撐臂，所述可調(diào)式水平支撐臂通過導(dǎo)軌側(cè)面固定滑軌及滑靴連接有用以安設(shè)檢測(cè)儀的導(dǎo)軌檢測(cè)儀底盤，所述導(dǎo)軌檢測(cè)儀底盤的外周連接有U形狀的導(dǎo)軌檢測(cè)儀底盤夾緊臂，所述導(dǎo)軌檢測(cè)儀底盤夾緊臂的前側(cè)設(shè)有兩個(gè)分別位于電梯導(dǎo)軌兩側(cè)面的導(dǎo)軌側(cè)面夾緊滾輪，所述可調(diào)式水平支撐臂的下部設(shè)有用以頂在電梯導(dǎo)軌頂面上的測(cè)距光電碼盤，所述導(dǎo)軌檢測(cè)儀底盤的下側(cè)連接有用以頂在電梯導(dǎo)軌頂面上的導(dǎo)軌頂面夾緊滾輪。
[0005]其中，所述ARM9芯片采用內(nèi)置S3C2440的ARM9芯片。
[0006]所述A/D轉(zhuǎn)換模塊為四路10位的A/D轉(zhuǎn)換模塊。
[0007]所述ARM9芯片與PC機(jī)之間通過串行通信接線連接。
[0008]所述可調(diào)式縱向支撐臂包括若干段通過內(nèi)六角螺栓固定的縱向支撐短臂，所述可調(diào)式水平支撐臂包括若干段通過內(nèi)六角螺栓固定的水平支撐短臂。
[0009]所述導(dǎo)軌檢測(cè)儀底盤夾緊臂兩側(cè)分別通過固定螺桿與導(dǎo)軌檢測(cè)儀底盤可調(diào)連接，且所述導(dǎo)軌檢測(cè)儀底盤與導(dǎo)軌檢測(cè)儀底盤夾緊臂之間設(shè)有壓縮彈簧。
[0010]位于最下端的縱向支撐短臂上設(shè)有強(qiáng)力磁鐵。
[0011]所述可調(diào)式水平支撐臂的下部固連有兩擋塊，所述的測(cè)距光電碼盤通過一活動(dòng)桿貫穿兩擋塊，所述的兩擋塊之間設(shè)有置于活動(dòng)桿外周的壓縮彈簧。
[0012]本發(fā)明的另一技術(shù)特征在于:
一種電梯導(dǎo)軌形位參數(shù)動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于:先將激光源固定在待測(cè)電梯導(dǎo)軌的頂端，調(diào)整激光源使其發(fā)射出的激光束垂直于大地，并以此激光束為測(cè)量基準(zhǔn)；然后在激光源下方有一個(gè)接收平臺(tái)，該平臺(tái)安裝在搭載平臺(tái)上，而搭載平臺(tái)連接緊貼導(dǎo)軌滾動(dòng)的記米輪上，記米輪隨著轎廂的上下運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)連接記米輪的搭載平臺(tái)隨著導(dǎo)軌上下滾動(dòng)時(shí)，導(dǎo)軌的水平偏差將傳遞給搭載平臺(tái)，并通過照射在平臺(tái)上PSD光敏面上激光束的位置的變化來反映；激光束照射在PSD光敏面上后會(huì)在PSD下面的4根引腳上產(chǎn)生四路微電流，若光點(diǎn)恰好在PSD的中心點(diǎn)，即坐標(biāo)原點(diǎn)，則四路微電流最大且相等，該微電流經(jīng)電流-電壓轉(zhuǎn)換和放大后，得到AD轉(zhuǎn)換器能夠進(jìn)行采樣的的電壓信號(hào)，通過四路AD轉(zhuǎn)換將模擬輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；再由檢測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用程序，對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，就可以獲得激光束在PSD光敏面上照射位置的坐標(biāo)，并通過IXD觸摸屏顯示。
[0013]在PSD進(jìn)行平面坐標(biāo)數(shù)據(jù)采集的同時(shí)，與計(jì)米輪配套的霍爾開關(guān)產(chǎn)生的計(jì)數(shù)脈沖也傳遞給CPU，CPU根據(jù)脈沖的數(shù)量可得出PSD當(dāng)前的垂直坐標(biāo)，并在IXD觸摸屏上與平面坐標(biāo)一同顯示出來，一組數(shù)據(jù)處理顯示完后，立即將數(shù)據(jù)儲(chǔ)存起來，當(dāng)某一側(cè)電梯導(dǎo)軌測(cè)量完成后，生成一份數(shù)據(jù)文件并保存，通過在LCD顯示屏上的操作能顯示出整個(gè)測(cè)量過程中導(dǎo)軌垂直度在X方向或者I方向上最大偏差點(diǎn)的三維坐標(biāo)值。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、牢固可靠，檢測(cè)儀電路連接關(guān)系明確、簡(jiǎn)單，能有效滿足檢測(cè)精度的要求。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)流程框圖，
圖2為本發(fā)明實(shí)施例的機(jī)械固定托架的立體結(jié)構(gòu)示意圖，
圖3為本發(fā)明實(shí)施例的機(jī)械固定托架的局部俯視結(jié)構(gòu)示意圖，
圖4為本發(fā)明實(shí)施例的機(jī)械固定托架的局部側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下。
[0017]參考圖1至圖4，本發(fā)明涉及一種電梯導(dǎo)軌形位參數(shù)動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置，包括檢測(cè)儀及將檢測(cè)儀安設(shè)于電梯導(dǎo)軌上的機(jī)械固定托架，所述檢測(cè)儀的硬件包括激光器、二維位置敏感器件(2D-PSD)、PSD信號(hào)放大轉(zhuǎn)換電路、A/D轉(zhuǎn)換模塊、霍爾測(cè)距傳感器、ARM9芯片、液晶顯示IXD及PC機(jī)，所述激光器經(jīng)二維位置敏感器件與PSD信號(hào)放大轉(zhuǎn)換電路電路連接，所述PSD信號(hào)放大轉(zhuǎn)換電路經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊與ARM9芯片電路連接，所述ARM9芯片還分別與霍爾測(cè)距傳感器、液晶顯示LCD及PC機(jī)電路連接；所述機(jī)械固定托架包括連接到轎廂上橫梁上的可調(diào)式縱向支撐臂1，所述可調(diào)式縱向支撐臂的上端連接有可調(diào)式水平支撐臂2，所述可調(diào)式水平支撐臂通過導(dǎo)軌側(cè)面固定滑軌及滑靴3連接有用以安設(shè)檢測(cè)儀15的導(dǎo)軌檢測(cè)儀底盤4，所述導(dǎo)軌檢測(cè)儀底盤的外周連接有U形狀的導(dǎo)軌檢測(cè)儀底盤夾緊臂5，所述導(dǎo)軌檢測(cè)儀底盤夾緊臂的前側(cè)設(shè)有兩個(gè)分別位于電梯導(dǎo)軌16兩側(cè)面的導(dǎo)軌側(cè)面夾緊滾輪6，所述可調(diào)式水平支撐臂的下部設(shè)有用以頂在電梯導(dǎo)軌頂面上的測(cè)距光電碼盤7，所述導(dǎo)軌檢測(cè)儀底盤的下側(cè)連接有用以頂在電梯導(dǎo)軌頂面上的導(dǎo)軌頂面夾緊滾輪8。
[0018]上述ARM9芯片采用內(nèi)置S3C2440的ARM9芯片。
[0019]上述A/D轉(zhuǎn)換模塊為四路10位的A/D轉(zhuǎn)換模塊。
[0020]上述ARM9芯片與PC機(jī)之間通過串行通信接線連接。
[0021]上述可調(diào)式縱向支撐臂包括若干段通過內(nèi)六角螺栓固定的縱向支撐短臂，所述可調(diào)式水平支撐臂包括若干段通過內(nèi)六角螺栓固定的水平支撐短臂。
[0022]上述導(dǎo)軌檢測(cè)儀底盤夾緊臂兩側(cè)分別通過固定螺桿9與導(dǎo)軌檢測(cè)儀底盤可調(diào)連接，且所述導(dǎo)軌檢測(cè)儀底盤與導(dǎo)軌檢測(cè)儀底盤夾緊臂之間設(shè)有壓縮彈簧10。
[0023]位于最下端的縱向支撐短臂上設(shè)有強(qiáng)力磁鐵11。
[0024]上述可調(diào)式水平支撐臂的下部固連有兩擋塊12，所述的測(cè)距光電碼盤通過一活動(dòng)桿13貫穿兩擋塊，所述的兩擋塊之間設(shè)有置于活動(dòng)桿外周的壓縮彈簧14。
[0025]具體實(shí)施過程:
檢測(cè)儀部分:
硬件部分
近導(dǎo)軌部件由激光儀和搭載平臺(tái)組成，搭載平臺(tái)由放置系統(tǒng)板的底部托板、緊貼導(dǎo)軌頂側(cè)面滾動(dòng)的支架小車、小車和電梯轎廂間的連桿三部分組成。
[0026]遠(yuǎn)離導(dǎo)軌部件要完成對(duì)信號(hào)采集、轉(zhuǎn)換、處理與顯示，以及搭載平臺(tái)垂直位移的計(jì)算，主要由以下幾個(gè)功能模塊組成:
(I)信號(hào)采集轉(zhuǎn)換模塊:以2D-PSD為主器件搭建電路，將導(dǎo)軌垂直度的波動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成PSD的輸出電流信號(hào)。即以激光為基準(zhǔn)，以二維PSD的光敏面為激光接收平臺(tái)，當(dāng)導(dǎo)軌垂直度波動(dòng)時(shí)將導(dǎo)致激光在光敏面上的波動(dòng)，從而使PSD的輸出電流信號(hào)變化。由于PSD是精密器件，產(chǎn)生的電流信號(hào)很小，只有幾十微安，需通過一個(gè)精密的運(yùn)算放大器，將微電流信號(hào)轉(zhuǎn)變成AD轉(zhuǎn)換器能接收的電壓信號(hào)。
[0027](2) AD轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)處理模塊:ARM9芯片(S3C2440)先將由信號(hào)采集轉(zhuǎn)換模塊傳過來的電壓信號(hào)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，得到數(shù)字信號(hào)。接著根據(jù)相關(guān)公式，通過程序處理得到相應(yīng)的坐標(biāo)值。最后將坐標(biāo)值(測(cè)量結(jié)果)發(fā)送給TFT IXD液晶顯示模塊，同時(shí)儲(chǔ)存測(cè)量結(jié)果。
[0028](3)霍爾傳感器模塊:在搭載平臺(tái)上安裝一個(gè)計(jì)米輪，然后在計(jì)米輪上等間距的裝5個(gè)永磁鐵，并在計(jì)米輪的正對(duì)面裝上霍爾開關(guān)。平臺(tái)在導(dǎo)軌上上下移動(dòng)時(shí)，將帶動(dòng)計(jì)米輪轉(zhuǎn)動(dòng)，計(jì)米輪上的永磁鐵靠近霍爾開關(guān)，將使霍爾開關(guān)連通，并發(fā)出一個(gè)低電平脈沖。ARM接收該脈沖，并通過計(jì)數(shù)器和相關(guān)程序處理就可以得出接收霍爾脈沖時(shí)平臺(tái)的垂直位移。
[0029](4)顯示模塊:將檢測(cè)結(jié)果通過IXD進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，即顯示檢測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)值和最大偏差值。
[0030]軟件部分
包括嵌入式系統(tǒng)根文件系統(tǒng)、內(nèi)核、BootLoader的移植；AD轉(zhuǎn)換器、霍爾開關(guān)計(jì)數(shù)器的驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)；Qt操作界面應(yīng)用程序；上位機(jī)數(shù)據(jù)文件處理輸出程序。
[0031]各部分的主要功能:
根文件系統(tǒng)、內(nèi)核、BootLoader是嵌入式系統(tǒng)硬件的靈魂，嵌入式系統(tǒng)硬件、、在BootLoader的引導(dǎo)下啟動(dòng)內(nèi)核kernel ;內(nèi)核控制管理嵌入式