專利名稱：電梯裝置載體元件的無損檢測的制作方法
電梯裝置載體元件的無損檢測本發(fā)明涉及電梯裝置中用于載體元件的無損檢測的方法及設備。電梯裝置安裝在建筑物中，并基本上由一個轎廂組成，該轎廂被一個或多個載體元件承載。在已知電梯裝置中，一個驅動作用于該載體元件上以使該轎廂沿大體上垂直的導軌移動。該電梯裝置用來將人員和貨物在一個建筑物內(nèi)運輸?shù)絾蝹€或多個樓層。該載體元件可以體現(xiàn)為金屬(鋼)制成的各個圓繩。通過舉例，每個圓繩具有約8-10毫米的直徑并由單獨的絞合線絞合而成，單獨的絞合線反過來又由各個金屬絲組成。該圓繩通常沒有護套，且因此在其表面上能夠看到絞合。根據(jù)應用，也可以為這些載體元件裝上護套；那么單獨的絞合線或金屬絲均不可見。然而，該載體元件也可以是扁繩或平帶，它們有一個矩形的橫截面，S卩，這樣的平帶寬度大于高度(厚度)。平帶由單獨的細金屬絲繩或受拉桿件組成，它們被嵌入在一個塑料里，并被后者封裝。該鋼繩或受拉桿件接受拉力，而該塑料(除其他外)保護該鋼繩不受來 自外部環(huán)境的影響，并例如確保該電梯裝置的驅動滑輪上具有所需的牽引。該載體元件也可由非金屬繩索及絞合線形式的受拉桿件組成。此類非金屬絞合線或受拉桿件可以例如由碳或硅纖維制成，或由芳族聚酰酩或玻璃纖維等制成。這些非金屬繩索或絞合線一般嵌入在一個塑料護套里。該繩索或絞合線接受拉力而該塑料(除其他外)保護該繩索或絞合線不受來自外部環(huán)境的影響，并再次確保該電梯裝置的驅動滑輪上具有所需的牽引。這些非金屬的載體元件也同樣可以體現(xiàn)為扁繩或平帶形式的圓形設計。為確保電梯裝置的安全性，利用的載體元件每隔一定時間檢測一次。在這個過程中進行檢測以查看是否已發(fā)生缺陷，如扭結、線圈形成、絞合線及金屬絲斷裂、外層松散、或擰絞?？梢允褂酶鞣N技術及方法進行檢測。通過舉例，已知方法基于的是由維修工程師執(zhí)行的目視檢查或對電氣屬性(例如電阻)或磁(例如磁通)屬性的測量。為了檢測具有金屬繩索或絞合線的載體元件，可以使用例如將該載體元件暴露于磁場并且確定磁通變化的方法。美國專利US5, 198,765已公開了一種方法,在該方法中,磁場通過磁化頭產(chǎn)生，一個載體元件在軸向方向上穿過所述磁場。在這個過程中，該載體元件在一個第一位置處磁飽和。通過在該載體元件中確定磁通變化，在一個進一步的位置為一個掃描裝置做好準備，所述磁通變化與該載體元件中的一個橫截面變化有關。美國專利US5, 804，964描述了如果單獨的金屬絲斷裂也有可能發(fā)生漏磁通，并且此漏磁通從該載體元件中出現(xiàn)且被霍爾傳感器檢測。為使用非金屬載體元件檢測載體元件，已知解決方案帶有所謂的指示器絞合線，其中后者被插入到該載體元件中。這些指示器絞合線可被用于識別該載體元件的磨損和撕
^lPC O如果該載體元件有護套，對其的檢查也變得更加困難。已經(jīng)嚴重到從外部已經(jīng)可見的損壞即使有護套也仍然可以識別。然而，該護套使得新出現(xiàn)的最初仍然很小的損壞無法從外部看見。這種對該受拉桿件外部不可見的損壞構成了對安全的潛在危險。因此維修工程師的純目視檢查也不能滿足需求。因此，本發(fā)明基于的目標是對載體元件的可靠及無損檢測指定一項技術，更具體地說是在電梯裝置中一種設有護套的載體元件。對該載體元件的檢測應提供可靠的數(shù)據(jù)，使其能夠建立關于該載體元件實際狀態(tài)的相關信息，以便可以決定其磨損的復位狀態(tài)。在此，測量結果應盡可能不被如潤滑劑、塑料護套、油潰、磨屑顆粒等在某些情況下圍繞在載體元件周圍、或在其上沉積的護套、沉積物及污濁物影響。為了要達到這個目的，這里所描述的技術對電磁輻射使用一個接收單元，該電磁輻射指向一個待測的載體元件，以便從接收到的波長范圍在30微米至950微米之間優(yōu)選90微米至120微米之間的范圍的電磁輻射來生成檢測數(shù)據(jù)。在一個處理裝置中評估該檢測數(shù)據(jù)，以確定該檢測數(shù)據(jù)與該載體元件的預期狀態(tài)的偏差。這種技術優(yōu)選用于電梯裝置中的至少一個帶有轎廂的載體元件的無損檢測中。根據(jù)一個實施方案，對該載體元件進行記錄(或一系列的記錄)，并將這些記錄與理想的狀態(tài)模式進行比較，即與該載體元件的表示良好或可接受狀態(tài)的狀態(tài)模式進行比較。對記錄的這種評估優(yōu)選通過自動化計算機輔助評估算法的方式執(zhí)行，例如通過用于評估記錄的軟件。因此，可以捕獲該載體元件上不同密度、不同導電性或不同透明度的材料之間的轉換，例如，通過在記錄中進行邊緣提取的方式。這些邊緣轉換預期應導致按照與該載體元件的縱向對齊而確定的一個線模式。在這種線模式中，如斷裂、凹口或凸起的不正?，F(xiàn)象表明該載體元件的磨損或缺陷并且，如果此類不正?，F(xiàn)象頻繁發(fā)生，該載體元件需要更換或更仔細地檢查。根據(jù)另一示例性實施方案，在載體元件安裝后該載體元件的參考圖像即被創(chuàng)建，并且這些圖像被存儲在一個數(shù)據(jù)庫中。這些參考圖像表示一個載體元件的預期狀態(tài)。在這些參考圖像中，可見的主要是該載體元件的表面或(依據(jù)檢測輻射的類型或依據(jù)該護套的透明狀態(tài))還有嵌入在護套中的繩索、絞合線及金屬絲的表面。該載體元件使用期間，該載體元件的這些表面及嵌入的元件會發(fā)生變化，尤其是在相對長期的使用過后。通過舉例，如果金屬絲斷裂或彎曲，金屬絲組或單獨的絞合線從該載體元件中或從出現(xiàn)在該載體元件的一個鋪設的繩索中凸出。這些凸出的絞合線可穿透護套并從外部看見。如果對同一個地方做了一個圖像記錄(或一系列圖像記錄)并與該存儲的圖像相比較，該破損的絞合線或彎曲便能被識別。優(yōu)選通過自動化計算機輔助評估算法(例如通過用于評估圖像的軟件)對這些圖像記錄評估。在此描述的該技術的示例性實施方案首先能夠檢測僅僅由鋪設的金屬鋼絲繩組成的或帶護套的載體元件，至少一個(松弛的)鋼絲繩或一條絞合線集成或嵌入到該護套中。在此，不需打開或拆除該護套即可檢測集成的鋼絲繩及絞合線。在該技術的一個實施方案中，還可以進一步檢測該護套的狀態(tài)。在該技術的一個進一步的實施方案中，另一方面還可以使用非金屬繩及絞合線結構檢測載體元件。在一個示例性實施方案中，提供了至少一個傳輸單元及至少一個接收單元，它們分別適合發(fā)射及接收電磁輻射。這個電磁輻射的波長在約30微米至約950微米之間的范圍內(nèi)。在一個進一步的示例性實施方案中，除在約30微米至約950微米之間的范圍內(nèi)的電磁輻射,還在約400納米至約800納米之間的可見范圍內(nèi)使用了輻射。接收到的電磁輻射用于在一個評估單兀中形成傳輸模式和/或反射模式，這些模式被評估以建立在該載體兀件上的或嵌入到該載體元件中的繩索及絞合線的表面或輪廓的變化。為捕獲可見范圍內(nèi)的檢測輻射，在一個簡單的實施方案中使用了日光或人造光，所述光由一個井照明發(fā)射。反射到該載體元件表面的光輻射因此可以通過出現(xiàn)在該接收單元中的感光器捕獲。此外，可以記錄該載體元件投射的可見陰影。該接收單元(例如照相機(優(yōu)選數(shù)碼相機或數(shù)字視頻攝像機，其從由該載體元件的表面反射的光生成數(shù)字圖像記錄))，并且該傳輸單元或該光源(如果日光不足的話)因此可以被安排在該載體元件的同一偵牝或者優(yōu)選地，在彼此完全相對的兩側上。這通常足以識別相對較大的損壞。因此低分辨率(例如低于I兆像素的分辨率)已經(jīng)完全夠用。此檢測輻射優(yōu)選用于該載體元件的可視表面需要監(jiān)測的情況下。波長在30微米至950微米之間的范圍優(yōu)選在90微米至120微米之間的范圍的不可見檢測輻射被一個合理設計的傳輸單元沿著傳輸軸發(fā)射，并且被設置在該載體元件相反一側的接收單元、或是被沿一個或多個反射軸對齊且起源于該載體元件的接收單元獲取。這種情況下，該接收單元被設計來接收這種波長范圍內(nèi)的電磁輻射。此檢測輻射優(yōu)選用于檢測帶有不透明護套(如橡膠或有色聚氨酯)的載體元件。這個范圍內(nèi)的電磁輻射穿透此類護套。因此，這些護套對于這種檢測輻射是透明的。這自然也就可能使用此電磁輻射檢測帶有透明護套的載體元件。在一個實施方案中，該接收單元包括多個沿不同軸布置的接收傳感器。這使得生成表面的三維圖像成為可能。一般情況下，這完全足以識別金屬絲或光纖區(qū)域斷裂的累積。此類累積對輪廓造成超過1/10毫米的損壞。上述波長區(qū)域在大約100微米左右的檢測輻射適合識別此類錯誤。為了識別此類損壞，分辨率大大降低的捕獲單元也夠用。通過舉例，例如分辨率在480 X 320像素左右的熱成像攝像機可以用于此，或者在一個特別合宜的實施方案中，也可以僅僅用于例如與3X320像素的分辨率相應的單獨的或幾行傳感器。然后該接收單元像在影印機中一樣被沿著該載體元件連續(xù)移動，其結果是創(chuàng)建了該載體元件的一副完整圖像。當然，該載體元件是被移動穿過該接收單元還是該接收單元被沿著該載體元件引導，此處都是無關緊要的。在此檢測方法的一個開發(fā)中，通過例如感應線圈將該載體元件稍微加熱是可行的。在這個過程中，被該感應加熱的只有金屬受拉桿件、或絞合線或繩索。加熱的受拉桿件生成與這個溫度相對應的輻射。可使用一個熱成像攝像機來捕獲該受拉桿件的熱剖面。此熱成像攝像機配備有一個透鏡，使得可以捕獲波長當時低于30微米(通常在大約10微米左右)的檢測輻射。在受拉桿件金屬截面出現(xiàn)故障的情況下，該受拉桿件的熱剖面也存在偏差。此熱剖面可以通過上述方法之一、通過圖像對比或通過邊緣提取的方法依次評估。幾乎所有發(fā)生在例如繩索或絞合線中的變化都可對該繩索或該絞合線的表面產(chǎn)生顯著的影響。一個繩索的外圍絞合線、金屬絲或光纖通常暴露于不斷增加的負載，因為它們與導軌及該電梯裝置的偏轉元件接觸，并因此受到機械應力的影響。此外，較強的拉力或彎曲力通常會出現(xiàn)在外圍絞合線、金屬絲或纖維繩中，此力量可導致絞合線、金屬絲或纖維線的完全或部分斷裂。而且環(huán)境的影響、老化的影響或其他外部影響主要引起金屬物體外表面上的變化。腐蝕因此首先并主要在鋼絲繩的表面上發(fā)生。然而，環(huán)境或老化影響及其他外部影響也影響非金屬材料或也影響該載體元件的塑料護套。缺陷因此幾乎全部發(fā)生在該繩索的外圍區(qū)，這就是為什么檢測表面條件因此已經(jīng)可以提供關于該載體元件的條件的必要信息。
相比之下，到視覺無法識別的斷裂在繩索里發(fā)生的程度，外圍絞合線、金屬絲或纖維線在作用負載下經(jīng)歷拉伸，同樣導致表面狀態(tài)及繩索尺寸(直徑)的變化。通過對該載體元件或嵌入的繩索、絞合線或金屬絲的尺寸、和/或表面的捕獲和分析，評估其狀態(tài)是可能的。如上所述，一般只需要識別錯誤的總和，其然后帶來數(shù)個1/10毫米的損壞。這種缺陷可以在上述波長范圍(即90微米至120微米)內(nèi)通過輻射的方式足夠準確地捕獲。因此，該技術的所述實施方案允許建立足以確定該載體元件的磨損的復位狀態(tài)的狀態(tài)信息。而且還有一個選項，即將本技術與更為復雜的進一步檢測方法結合，或者在可見及不可見范圍內(nèi)通過檢測輻射方式的評估可被結合。到繩索輪廓或表面結構改變已被確定的程度，還可以例如使用X射線的方法用X射線檢查該繩索。如果必須使用這種更為復雜的(存在安全風險的)方法，因此可以縮小到該載體元件的一個單獨的部位。因而大大降低了復雜度，即使是在與進一步方法結合的情況下。包含該接收單元及相關評估單元的裝置優(yōu)選配備有一個標記裝置。如果檢測到一個缺陷，該標記裝置會通過例如一個彩色的圓點標記出該載體元件的相關點。所以能夠很容易地找到該點，用于更詳細的分析。波長范圍在30微米至950微米之間(即在紅外輻射的長波區(qū)域內(nèi))的電磁檢測輻射優(yōu)選用在一個第一不例性實施方案中。此處選擇一個波長，以便它首先穿過電介質材料并且其次導電材料(如金屬材料)反射該檢測輻射。為了穿透載體元件的例如由橡膠或聚氨酯(PU)構成的護套，優(yōu)選使用波長范圍在90微米至120微米之間的檢測輻射。對于在此波長范圍內(nèi)的檢測輻射，該載體元件的護套及可能存在的沉積物(如油脂)是透明的或者它們的傳輸阻力相對較低。相應地，尤其提倡將這個實施方案用于弄臟的載體元件的情況。由于通過該檢測輻射掃描該載體元件，因此可能由該載體元件的金屬部位形成與該“陰影投射”相對應的傳輸模式。如果該陰影投射偏離了一個基本上常規(guī)的直線剖面，這通常是由該載體元件的外圍缺陷如壓縮或破損的金屬絲或該載體元件的其他故障造成的。在一個示例性實施方案中，可以通過評估該傳輸模式的方式來捕獲及評估這些缺陷。到該繩索或絞合線中的故障(例如被從該護套中出現(xiàn)的破損的或壓縮的導線)已對該載體元件本身的表面產(chǎn)生影響的程度，根據(jù)另一個示例性實施方案，當然也可以基于為此提供的接收單元以互補的方式通過在可見波長范圍內(nèi)的圖像生成來捕獲這些缺陷。由于通過該檢測輻射掃描該載體元件，因此這些被該載體元件的金屬部分反射。這個反射的檢測福射沿反射軸延伸到一個進一步的接收單元，該接收單元能夠捕捉到這個反射的輻射并使后者成像為反射模式。這種反射模式包含有關該載體元件金屬部分的狀態(tài)的有價值的信息，并從而能夠分析該載體元件或該載體元件金屬部分。在這個過程中，可以識別該載體元件中的進一步的故障，尤其是對該表面結構的損壞。當然，此處也可以如上所述應用進一步的詳細分析。假設缺陷發(fā)生在該載體元件的橫截面內(nèi)，這些可以通過檢查表面上產(chǎn)生的變化(如壓縮或收縮)檢測出來。該檢測可以以一個特別的示例性方式通過使用參考模式進行。有利的是，參考模式可以用于已記錄的檢測項目本身(例如記錄在其使用前)并構成了預期狀態(tài)。如果存儲的傳輸模式及反射模式(例如，由視頻攝像機記錄)被精確地分配到該載體元件的各個部分，且被與當前記錄的相同部分的傳輸模式及反射模式相比，那么便可以實現(xiàn)特別精確的測量結果。那么與該部分相對應的參考模式被用于建立不正常現(xiàn)象。為此，優(yōu)選使用例如在整個長度上被標記的載體元件。這些標記可以刻進該護套里。此外該載體元件還可以通過顏色標記。在其他的實施方案中RFID芯片被集成到該護套里。該標記可以通過閱讀器、光學掃描裝置或RFID閱讀器讀取，并且可識別該載體元件的各個部分并可加載適當?shù)膮⒖寄Ｊ?。此外，可以在該電梯轎廂位置的基礎上通過計算識別該載體兀件的一個部分。當然，也可以僅僅通過評估該傳輸及反射模式的輪廓或邊緣的方式進行檢測。至于一個完整的載體元件，該載體元件的外部及內(nèi)部輪廓形成大體上平行延伸的直線。這些輪廓的凹口或凸起或摩損都表示該載體元件的故障，且可以進行詳細分析。本實施方案只需要很少的存儲空間，因為特別是參考數(shù)據(jù)沒有必要存儲。如果必須評估現(xiàn)有的載體元件(其中一部分已經(jīng)運行多年)，這樣的檢測是有利的。對于這些載體元件，沒有具體的參考數(shù)據(jù)。所有這些方法的變體(首先記錄和評估傳輸模式其次記錄和評估反射模式)及通過參考數(shù)據(jù)相關聯(lián)的評估或對輪廓及邊緣的評估，都可以單獨應用并且它們使該載體元件的適當檢測成為可能。由于這些方法及評估選項的可選組合，在必要的情況下，是可以獲得明顯更高的可靠性的。此處，一種方法變體中出現(xiàn)的問題可以基于其他方法變體建立的檢測結果得到解答。此外，還可以通過在各種波長區(qū)域中進行測量來增加檢測的可靠性。因而，在一個示例性實施方案中，在多個檢測步驟中通過具有不同波長的電磁檢測輻射來捕獲反射模式和傳輸模式。由于使用波長范圍在30微米至950微米之間(優(yōu)選90微米-120微米的范圍內(nèi))的檢測輻射，因此可以建立該載體元件的金屬部分的陰影投射及表面狀態(tài)。由于使用可見范圍波長的檢測輻射，因此可以建立并檢測該護套本身的陰影投射及表面狀態(tài)。同時，可以在該載體元件上檢測可選設置的標記。反射優(yōu)選沿反射軸捕獲，該反射軸與該傳輸軸包括一個在0°至90°之間的范圍內(nèi)或在0°至-90°之間的范圍內(nèi)或在+/-JI/2之間的角度(其弧度從該傳輸單元延伸至該接收單元)。這個角度范圍內(nèi)捕獲的輻射允許該載體元件絕大部分的成像。在一個實施方案變體中，兩個接收傳感器與一個傳輸單元相關聯(lián)，所述接收傳感器布置在不同的角度范圍內(nèi)。這使得捕獲一個大體上三維的元件成為可能。兩個接收單元優(yōu)選分別布置在相對于該接收單元+/-45°的角度，即彼此之間90°的偏移。通過兩者選其一或兩者組合，該傳輸單元及該至少一個接收單元在該載體元件的至少兩個位置之間由一個可旋轉的載體設備保持并旋轉或回轉，以便從至少兩側掃描該載體元件。由于使用了該可旋轉或可回轉的載體設備，可以使用很少的接收傳感器對該載體元件進行全面的檢測。該載體設備優(yōu)選由一個計算單元控制，其同樣用于評估該檢測輻射。該評估單元優(yōu)選與數(shù)據(jù)存儲媒介或數(shù)據(jù)庫相連，可以從其調(diào)用與使用的載體元件相關的存儲數(shù)據(jù)。用于生成在不可見范圍內(nèi)波長的傳輸單元優(yōu)選使用激光器(如雙色二極管激光器)生成兩個不同的光頻。通過對這兩個光頻的疊加創(chuàng)建了一個拍。一個光電導天線用作低通濾波器并發(fā)射由此造成的輻射。量子級聯(lián)激光器的使用也是可能的。這個傳輸單元可被用來將波長設置在大約30微米至500微米之間的范圍內(nèi)。沿該反射軸對齊的該傳輸單元及該接收單元優(yōu)選集成到一個模塊中，以便實現(xiàn)該檢測設備的一個簡單且成本有效好的設計。其結果是，能夠使用兩個或更多個例如由可控機械臂保持的集成模塊。此處，一個模塊的接收單元可以從同一個模塊接收反射的檢測輻射，及沿該傳輸軸從另一個模塊傳輸?shù)臋z測輻射。在一個實施方案中，該傳輸單元及該接收單元直接連接到該載體元件且被保持在距其一個定義的距離處。這就是為什么總是能夠以同樣的方式和優(yōu)化的質量捕捉傳輸模式及反射模式。該傳輸單元及接收單元優(yōu)選地布置在一個殼體中，該殼體可沿該載體元件移動、或該載體元件被沿著該殼體引導。在第一種情況下，帶有傳輸單元及接收單元的該殼體例如布置在一個電梯轎廂上，并沿其載體元件移動，在第二種情況下，該殼體是例如附裝在該井中且該載體元件被沿著該殼體引導。當然，帶有集成傳輸及接收單元的該殼體也包括合適的引導裝置，如輥子、車輪或滑動元件，這使得能夠精確定位與該殼體關聯(lián)的載體元件。在以下文本中，將基于多個示例性實施方案并結合以下附圖更詳細解釋本發(fā)明。細節(jié)

圖1展示了一個帶有載體元件的電梯裝置的示例性實施方案的示意性說明，該載體元件通過檢測設備檢測；圖2展示了一個如圖1所述的檢測設備的示例性實施方案的示意性說明；圖3展示了一個檢測設備的一個進一步示例性實施方案的示意性說明，通過該設備在一個第一布置中檢測一個扁平載體元件；圖4展示了一個檢測設備的一個進一步示例性實施方案的示意性說明，通過該設備在一個第二布中里檢測一個扁平載體元件；圖5展示了一個檢測設備的一個進一步示例性實施方案的示意性說明，該檢測設備直接連接到一個如圖3或圖4所述的扁平的載體元件上；圖6a展示了一個載體元件的一個截面的示意性說明；圖6b展示了在一個完整的載體元件中對如圖6a所示的截面通過邊緣提取的方式的評估；以及圖6c展示了在一個破損的載體元件中對如圖6a所示的截面通過邊緣提取的方式的評估。圖1示出了電梯裝置2的一個示例性實施方案的示意性說明，該電梯裝置有一個可以在電梯井6中垂直移動并通過載體元件21和驅動皮帶輪24連接到一個驅動單元23上的電梯轎廂22。為清晰起見，該電梯裝置2的進一步組件或關于該電梯轎廂22 (如1:1、2:1等懸浮)懸浮的細節(jié)在圖1中未作顯示。然而，可以理解為這里描述的示例性實施方案可以在這些電梯裝置2中以一個示例性的方式提到的組件或細節(jié)之外獨立使用。電梯裝置2此外還配備有一個檢測設備I，通過它可以完成對一個載體元件21的檢測。在圖示的示例性實施方案中，該載體元件21包括一個由塑料制成的護套215,例如有兩個鋼絲繩21A、21B集成在該護套中。然而，在不同的示例性實施方案中，可以理解為有兩個以上的鋼絲繩可以嵌入在該護套215中。這個示例性實施方案中的塑料對可見光不透明，所以鋼絲繩21A、21B不能從外部看到。根據(jù)該載體元件21 (圓繩或扁繩/皮帶)的實施方案，該護套215對于一個圓繩具有一個彎曲的表面(如圖1所示),或對于一個扁繩至少有一個扁平的表面。如上所述，扁繩的寬度比長度/厚度大。
據(jù)了解，該檢測設備I并不限于檢測帶護套的載體元件21。原則上，該檢測設備I也適合用于檢測沒有護套、只有薄護套或透明護套的載體元件21。通過舉例，可能的情況是一個無護套的載體元件21的一部分表面有沉積物、磨屑或臟東西，使得該載體元件21的實際表面不可見。該檢測設備I也優(yōu)選使檢測此類表面部分成為可能。在一個示例性實施方案中，該檢測裝備I包括一個傳輸單元11及兩個接收單元12D、12R，與計算單元13相連。該計算單元13用于控制該檢測設備I及評估從該接收單元12D、12R接收的數(shù)據(jù)。評價結果或部分結果可以顯示在示出的示例中的監(jiān)視器或屏幕上，例如作為預期的和實際的狀態(tài)。該計算單元13可以是一個移動單元，在需要時或在服務工作期間例如通過一個接口單元與一個中央電梯控制相連或可以相連。作為其替代選擇，該計算單元13可以是該電梯裝置2的一部分，永久留在該電梯裝置2中。在一個實施方案變體中，該計算單元13與該電梯控制一起工作。因此，舉例來說，該電梯控制例如根據(jù)該計算單元13的評估進度致動該驅動單元23，以便移動該載體元件21穿過該傳輸單元11和該接收單元12D、12R。該計算單元13相應地激活該傳輸單元11及該接收單元12D、12R。當然,該電梯控制的所有安全功能也在此檢測操作期間被激活，雖然在這種情況下通常是以降低的行進速度移動。一般情況下，該檢測設備僅臨時用于檢測該電梯裝置中的載體元件。為此，該電梯裝置關閉客運，并向該檢測設備附裝上該評估單元(優(yōu)選在電梯驅動的周邊)，使得載體元件可被檢測。該轎廂隨后以一個約0.1米/秒的低勻速度在整個工作范圍內(nèi)移動。在這個過程中，該檢測設備在該載體元件中測量故障，并通過一個檢測日志、信號音或通過標記等的方式輸出這些故障。以此方式，維修人員測量所有安裝在該電梯裝置中的載體元件。作為最后一個步驟，維修專家檢查標記為關鍵的載體元件的點，并就可能更換該載體元件作出決定。與圖1所示的示例性實施方案偏離，該檢測設備只能有一個接收單元12D、12R。如圖1所示，這個接收單元可被布置在井6里。圖3 (參見下面)說明了一個示例性布置。如果井6中的日光或另一光源充足，同樣可以免去傳輸單元11。在圖4 (參見下面)中示出了此類布置的一個示例性實施方案。如圖所示，計算單元13連接到一個存儲單元或一個數(shù)據(jù)庫131，該數(shù)據(jù)庫存儲有參考數(shù)據(jù)(參考模式)。在一個示例性實施方案中(未示出)，該數(shù)據(jù)庫131出現(xiàn)在該計算單元13中，或被集成到后者里。該參考數(shù)據(jù)描述預期狀態(tài)下“理想”(即未損壞)的載體元件21。然后檢測設備I使用這些參考數(shù)據(jù)進行預期狀態(tài)/實際狀態(tài)的對比，如在下面更詳細的描述，其結果可在該計算單元13中圖示示出。在一個示例性實施方案中，該計算單元13是一個計算機單元，在該計算機單元中(除其他外)安裝了一個處理器和一個評估程序。如在下面的示例方式中所述，該評估程序執(zhí)行一個固定的評估算法。該計算機單元與該傳輸單元11、該接收單元12D、12R及該驅動23通信。該計算機單元根據(jù)安裝的評估程序處理接收到的輻射，并在顯示器或屏幕上輸出處理結果或其部分結果?？稍陔娞菅b置2的正常運營期間或者在電梯裝置2的檢測操作期間檢測該載體元件21。當用戶沒有使用電梯裝置2時(如夜間或周末)，電梯裝置可以例如獨自變成檢測模式，其中載體元件21的具體截面得到檢測。此處，在一個示例性實施方案中，該計算單元13可以登記哪些截面已被檢測。
這里描述的示例性實施方案中所用的接收單元有一個傳感器單元(例如可以被布置在傳感器陣列的多個傳感器(如用于大致可見輻射范圍的CCD傳感器和用于不可見范圍的微測輻射熱計))，對所使用的電磁輻射的波長范圍敏感。眾所周知此類傳感器已在例如數(shù)碼相機或在熱探測器中使用。圖2示意性地示出了一個檢測設備的示例性實施方案，其中由該傳輸單元11發(fā)射的電磁檢測福射8經(jīng)由該傳輸軸sx被饋送到該第一接收單元12D并經(jīng)由反射軸rx饋送到該第二接收單元12R，其源頭在載體元件21上。使用沿該傳輸軸sx接收的檢測輻射8T(從該傳輸單元11看為該載體元件21的下游)，傳輸模式TM在該計算單元13中形成，其中一個傳輸模式象征性地顯示在圖2中。反射模式RM基于沿該反射軸rx接收到的檢測輻射SR在該計算單元13中形成，其中一個反射模式同樣象征性地顯示在圖2中。該傳輸模式TM示出了該載體元件21的輪廓或陰影。根據(jù)該電磁檢測輻射的波長，該護套215的輪廓(納米范圍內(nèi)的波長的情況下)或該金屬鋼絲繩21A、21B的輪廓(在微米范圍內(nèi)的波長的情況下)得到測量?；诜瓷涞碾姶艡z測輻射形成的該反射模式RM，以詳細圖示顯示了該金屬鋼絲繩21A、21B的表面的結構，并且通常比該傳輸模式TM具有更大的信息量。圖2示出了一個鋼絲繩21A的一個周邊布置的金屬絲211已經(jīng)破開且其金屬絲端部向外突出或被磨損。如圖2所示，由于這種損壞，對該傳輸模式TM及該反射模式RM都有影響。橫向突出的金屬絲末端211在相關點中斷該檢測輻射，并通過該反射軸rx反射回相應的輻射部分。因此，該輻射部分在相關區(qū)域傳輸模式TM的形成中丟失，同時在相關區(qū)域也有附加輻射部分用于形成該反射模式RM。通過同時形成和監(jiān)測該傳輸模式TM及該反射模式RM，因此可以提高可靠性。在這個過程中，將兩個檢測通道的結果進行彼此比較是明智的。因此，它不僅可以使測量結果更精確，還能同一時間檢測兩個通道的正確功能。通過將該傳輸模式TM和該反射模式RM (該接收單兀12D、12R所記錄的)分別與該預期狀態(tài)的一個參考模式RM相比較來確定改變是可能的。在圖1中，彼此比較的參考模式RMkef及當前所記錄的反射模式RMact顯示在該計算單元13的屏幕上。該反射模式RM由例如不同層次的灰色的條帶模式組成，且與該載體元件21的一個“指紋”相對應，并可以相應地進行處理，以確定相關的差異。通過舉例，一種用于比較指紋的方法從美國專利US7333641中已知。這種方法用于分析在記錄反射模式時也會發(fā)生的條帶圖像模式。在根據(jù)本發(fā)明所記錄的反射模式中，條帶由該載體元件21A或21B的單獨的絞合線造成。人臉自動識別的方法也是基于對所存儲的圖像(參考人臉)與當前記錄的圖像(實際圖像)之間的比較。德米特里 () 高羅德尼奇的文章“視頻中基于視頻框架的人臉識別”(關于計算機和機器人視覺的加拿大第二會議的會議記錄，第330-338頁，英屬哥倫比亞，力口拿大，2005年5月9日-11日)介紹了如何從一個視頻序列中識別面孔并提到了多個引文。P 喬納森 飛利浦等的文檔“FRVT2006年和ICE2006大型結果”(2007年3月29日)也從數(shù)字圖像記錄及其中所使用的算法來處理人臉識別。本文檔尤其描述和評估了由不同的供應商提供的算法的識別能力。上述用于分析指紋的方法或人臉自動識別所基于的算法可在該計算單元13中被實現(xiàn)為圖像處理軟件。這可以用于精確確定和評估在此處所描述的技術中出現(xiàn)的反射模式中的差異。在一個示例性實施方案中，在一個坐標系統(tǒng)中示出且評估該圖像數(shù)據(jù)。此處，可以對該圖像數(shù)據(jù)進行不同的評估。通過舉例，捕獲并分析該絞合線或金屬絲的輪廓的剖面。該金屬絲的輪廓通常在相對長的路徑上具有相同的亮度剖面并且可以對其進行測量。此外，該輪廓通常至少以近似直線或平行的方式延伸。因此完整的輪廓產(chǎn)生筆直及平行的輪廓剖面。如果確定現(xiàn)在有一個異常(即中斷、凸起等)在一個輪廓的范圍內(nèi)發(fā)生，則可以識別相應的錯誤。正如前面已經(jīng)提到的，如果故障出現(xiàn)在該載體元件的內(nèi)部或外部，那么僅有縮小了圖像對比度的模糊的輪廓。在圖6a至6c中以示例性和示意性的方式示出了此類輪廓剖面的評估。通過邊緣提取的方式來決定該接收單元(圖6a)所記錄的傳輸模式和/或反射模式。在一個完整的載體元件(圖6b)的情況下，這導致描述單獨的繩索或絞合線(21A、21B、21C)的外圍邊緣的大體的直線。一個大致上完整的、連續(xù)的線意味著該邊緣剖面及因此該載體元件沒有實質性損壞。如果該邊緣剖面出現(xiàn)凸起(圖6c，21A)、凹口(圖6c，21B)或中斷(圖6c，21C)，這表明這個區(qū)域里有關的繩索或絞合線被壓縮、扭結或撕開，或繩索或絞合線的各個纖維束從該繩索或絞合線組露出。這可以特別好地評估該載體元件的狀態(tài)而不需要咨詢參考圖像。所有可能發(fā)生的缺陷被優(yōu)選分類并給予相關聯(lián)的特征數(shù)據(jù)，以致有可能在該圖像數(shù)據(jù)中有選擇性地搜尋錯誤。這是為何能夠以高命中概率快速分析圖像數(shù)據(jù)的原因。正如前面提到的，反射模式的輪廓上的中斷、凸起或磨損可以與金屬絲211或絞合線中的故障相關聯(lián)。區(qū)域漫反射圖像通?？梢员蛔R別為腐蝕或磨損碎片的形成。該傳輸模式及該反射模式與為相關類型的載體元件生成的參考模式之間的比較，是特別有利的。憑借載體元件21安裝后新形成的參考模式，憑借正在運行并正被掃描的新安裝的載體元件，可以獲得進一步的改善。也就是說，一個新的載體元件21的“指紋”在安裝后被記錄為其預期狀態(tài)，并且所述指紋被存儲在該存儲單元131，用于將來比較測量。根據(jù)本發(fā)明，比較測量可以在一個短的時間內(nèi)以極高的精度進行。該載體元件21因此可以被永久地并費最小的力來檢測。此處，可以對傳輸單元11和接收單元12D、12R進行各種配置。特別地，傳輸單元11和接收單元12D或12R可被集成在一個共同的模塊中，其例如可以被可控臂驅動到任意位置。圖2示出了只有一個傳輸單元11和兩個接收單元12D、12R的檢測設備I的可能的實施方案，它們通過支撐元件151、152、153安裝在一個可旋轉的或可回轉的裝配設備15的載體環(huán)155上。在這種情況下，被驅動單元150保持和驅動的該載體環(huán)155可以繞該載體元件21旋轉或回轉，使得后者可以從任何一側掃描?？苫剞D的載體環(huán)是有利的，因為它不需要包圍該載體元件21整個圓周。這允許該載體環(huán)的簡單組裝，因為它可以被設置在該載體元件的任一點上。該傳輸單元11及該第一接收單元12D沿貫穿該載體元件21的該反射軸sx彼此對齊。沿該傳輸軸sx發(fā)射的檢測輻射在該鋼絲繩21A、21B處被反射，且以與一個大的輻射部分成的銳角a在一個立體角內(nèi)被反射，其主軸形成該反射軸rx。該角度a通常位于+/-60°的范圍，優(yōu)選在試驗的基礎上進行優(yōu)化，并可以依據(jù)該檢測設備及該載體元件21的配置進行改變。
圖3示意性地示出了檢測設備I的一個進一步示例性實施方案，通過它一個扁平載體元件21得到檢測，后者具有護套215，其中集成了例如四個鋼絲繩21A、21B、21C、21D。該護套215有一個矩形的橫截面，保護集成的鋼絲繩21A、21B、21C、21D不受周圍環(huán)境的影響，并因此延長了其使用壽命，直到磨損的復位狀態(tài)。此處，集成鋼絲繩的數(shù)目的選擇取決于有待承載的負載。該載體元件21布置在接收單元120和該傳輸單元11之間。此處，將載體元件21布置為使得發(fā)射電磁檢測輻射的傳輸單元11照射或照亮該載體元件21的窄的一側。正如在前面的示例中，該接收單元120連接到該計算單元13。如圖3中所示的該載體元件21的布置中，可主要識別出現(xiàn)在該載體元件21較寬的兩側之一上的損壞。所描述的缺陷也可以發(fā)生在如圖3描繪的此類載體元件中。絞合線211的斷裂已出現(xiàn)在該集成鋼絲繩21B上并最終穿透該護套215且能從外部看見。同時對該護套215的損壞也已發(fā)生。通過該載體元件21的光學測驗，通過該接收單元120，可以識別這個錯誤。在一個實施方案中，該接收單元120是數(shù)碼相機，該數(shù)碼相機存儲有預先確定的分辨率的各個數(shù)字圖像或一系列數(shù)字圖像。因此，該接收單元120捕獲可見波長區(qū)域內(nèi)的該載體元件21反射的電磁輻射。在一個示例性實施方案中，如果電梯井6足夠明亮的話，此電磁輻射可以是日光。如果并非如此，一個任意的光源(例如電梯井6中設置的照明)可作為傳輸單元11。然而，優(yōu)選地提供了以最佳方式照亮該載體元件21的被掃描部件的單個光源11。因此，該接收單元21直接捕獲入射傳輸輻射8T及反射在該載體元件21表面上的反射輻射8R，并向該計算單元13提供對應的圖像數(shù)據(jù)。通過評估該圖像數(shù)據(jù)，能夠自動識別如該計算單元13的屏幕上所示的可視覺識別的缺陷，如斷開及向外暴露的金屬絲211及對該護套215的損壞2151。圖4示意性地展示了檢測設備I的一個進一步示例性實施方案，通過該檢測設備一個扁平載體元件21得以檢測。此處，精確地說該載體元件21布置在接收單元120的前面，以使得該載體元件21寬的一側位于該接收單元120的對面。為清晰起見，未在圖4中示出之前所示的與該計算單元13的連接。光(日光或人造光)在該載體元件21寬的一側的表面上被反射，并照射在該接收單元120上。如前所述，該接收單元120可以是一個數(shù)碼相機，記錄各個數(shù)字圖像或一系列數(shù)字圖像并將它們存儲起來。在如圖4所示的對該載體元件21的布置中，可主要識別的是發(fā)生在面朝該接收單元120的該載體元件21的寬的一側上的損壞。如果該至少一個接收單元12D、12R、120被布置在距該載體元件21相對大的距離處，并可被移動(例如振動)，這會導致圖像捕獲和圖像處理更加費力。圖5顯示了一個可連接到該載體元件21上并可用于避免這些劣勢的檢測設備I。圖5所不的該檢測設備I的一個不例性實施方案有一個殼體100,該殼體帶有兩個被夾持器102互相連接的殼體部件100AU00B。布置在該第一殼體部件100A中的是該傳輸單元11及一個用于對反射模式進行成像的第一接收單元12R。該第二殼體部件100B中配備有一個第二接收單兀12D,用于將傳輸模式成像。在這個不例中，該夾持器102同時作為可選轉輪101的軸承，它可以從該載體元件21的兩側上的該窄側表面滾下。在如圖5所示的一個示例性實施方案中，該轉輪101可以沿該載體元件21上的滑動表面2150滾下。
當然，該殼體100AU00B也可實現(xiàn)為使得轉輪或滑動表面在其縱向側引導該載體元件21。特別是如果使用了該載體元件的溝槽表面，例如對于V形帶肋帶的情況，通過此溝槽表面引導是合宜的。在該檢測設備I的另一個示例性實施方案中，該殼體100只具有一個單獨的接收單元。此處，確定該接收單元的大小并將其布置為使得它可以記錄該載體元件21的整個寬度的圖像。因此，該接收單元可以包含一個單一的、適當尺寸的傳感器元件(傳感器陣列)或多個彼此相鄰布置的單獨的傳感器元件(然后被適當連接)。該接收單元布置在該傳輸單元11的同一側，該接收單元照射該載體元件21的寬側。反射光然后被該接收單元記錄，與圖4中類似。因此,所示檢測設備I可以沿該載體元件21移動或在該載體元件21移動時保持靜止。在任何情況下，該至少一個傳輸單元11及該接收單元12D和12R都被保持在距該載體元件21 —個恒定的距離處。這就是為何可以制造高品質的圖像記錄并費最小的力對它們進行評估。根據(jù)本發(fā)明的各種實施方案中的檢測設備1，優(yōu)選安裝在該驅動滑輪24的附近，及在電梯轎廂22不會穿過的并同時允許對該載體元件的幾乎整個長度分析的區(qū)域。
權利要求
1.一種用于檢測電梯裝置(I)的至少一個載體元件(21)的方法，該至少一個載體元件 (21)在該電梯裝置(I)中承載一個轎廂(22 )，該方法包括以下步驟激活用于指向待測載體元件(21)的電磁輻射的一個接收單元(120，121 ，120)，以便從接收到的電磁輻射生成有關該載體元件(21)的檢測數(shù)據(jù)(RMact);以及在一個處理裝置(13)中評估該檢測數(shù)據(jù)，以確定該檢測數(shù)據(jù)(RMact)與該載體元件 (21)的預期狀態(tài)(RMkef)的偏差；其中該接收單元(12D，12R，120)捕獲波長范圍在30微米至950微米之間優(yōu)選在90微米至120微米之間的輻射，用于掃描該載體元件(21)。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中該檢測數(shù)據(jù)(RMACT)由至少一個第一數(shù)字圖像組成，該載體元件(21)的預期狀態(tài) (RMREF)由至少一個存儲的第二數(shù)字圖像表示，且評估該檢測數(shù)據(jù)包括比較該第一及第二數(shù)字圖像。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的方法，進一步包括激活一個用于發(fā)射電磁輻射的傳輸單元(11)，其中該接收單元(12D，12R)接收平行于穿過該載體元件(21)的傳輸軸(SX)而延伸的和/或從該載體元件(21)開始沿至少一個反射軸(rx)被反射的檢測輻射，以及其中該檢測數(shù)據(jù)是傳輸模式和/或反射模式，為了在該載體元件(21)上或該載體元件 (21)的部件上建立表面變化而評估該檢測數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權利要求1至3之一所述的方法，其中檢測一個有護套的載體元件(21)。
5.根據(jù)權利要求3和4所述的方法，其中該傳輸單元(11)沿該傳輸軸(sx)發(fā)射波長范圍在30微米至950微米之間優(yōu)選 90微米至120微米之間的福射。
6.根據(jù)權利要求3至5所述的方法，其中該至少一個反射軸(rx)及該傳輸軸(sx)所形成一個夾角(a)在0°至90°之間的范圍或在0°至-90°之間的范圍優(yōu)選在0°至60°之間的范圍或0°至-60°之間的范圍，并且該夾角的弧度從該傳輸單元(11)延伸至該接收單元(12R)。
7.根據(jù)權利要求3至6所述的方法，進一步包括在兩個維度上對該檢測數(shù)據(jù)進行成像；為沿著該傳輸軸(sx)傳輸?shù)妮椛浣⒐收希员阍谠撦d體元件(21)的金屬絲或纖維上建立斷裂或凹口，和/或為沿著該發(fā)射軸(rx)傳輸?shù)妮椛浣⒐收?，以便在該載體元件(21)的金屬絲或纖維上建立斷裂或凹口。
8.根據(jù)權利要求3至7之一所述的方法，進一步包括監(jiān)測該載體元件(21)的直徑，以便建立同樣的縮小或擴大，并因此建立該載體元件 (21)的金屬絲、絞合線或纖維的內(nèi)部錯誤，和/或為沿著該反射軸(rx)傳輸?shù)妮椛洚a(chǎn)生該載體元件(21)的反射模式，以便在該反射模式下建立軸向伸展，并因此建立該載體元件(21)的金屬絲、絞合線或纖維的內(nèi)部錯誤。
9.根據(jù)權利要求1至8之一所述的方法，進一步包括對新形成的傳輸模式和/或與反射模式與參考模式進行比較，以便確定與該載體元件(21)的預期狀態(tài)的偏差。
10.根據(jù)權利要求3至9之一所述的方法，進一步包括在至少兩個位置之間繞該載體元件(21)旋轉或回轉該傳輸單元(11)和/或該至少一個接收單元(12D，12R)，以便從至少兩個側面掃描該載體元件(21)，和/或在該載體元件(21)周圍布置多個接收單元(12D, 12R),以便從數(shù)個側面掃描該載體元件(21)。
11.一種用于檢測電梯裝置的至少一個載體元件(21)的設備(1)，該至少一個載體元件(21)在該電梯裝置中承載一個轎廂(22 )，該設備包括用于指向待測載體元件(21)的電磁輻射的一個接收單元(12D，12R，120)，其中該接收單元(12D，12R，120)從接收到的波長范圍在30微米至950微米之間優(yōu)選在90微米至120微米之間的電磁檢測輻射生成與該載體元件(21)有關的檢測數(shù)據(jù)(RMACT);以及連接到該接收單元(12D，12R，120)上的一個處理裝置(13)，用于評估該檢測數(shù)據(jù)，以便確定該檢測數(shù)據(jù)(RMACT)與該載體元件(21)的預期狀態(tài)(RMREF)的偏差。
12.根據(jù)權利要求11所述的設備(1)，其中該接收單元(120)生成至少一個第一數(shù)字圖像且該處理裝置(13)將該第一數(shù)字圖像與表示該載體元件(21)的預期狀態(tài)(RMREF)的至少一個存儲的第二數(shù)字圖像相比較。
13.根據(jù)權利要求11或12所述的設備(1)，其中進一步還存在一個用于發(fā)射電磁檢測輻射的傳輸單元(11)，并且該接收單元(12D，12R)接收平行于穿過該載體元件(21)的傳輸軸(sx)而延伸的和/或從該載體元件(21)開始沿至少一個反射軸(rx)被反射的檢測輻射，其中該接收單元(12D，12R)建立的檢測數(shù)據(jù)可在一個評估單元(13)中成像為傳輸模式和/或反射模式且可被評估，以便在該載體元件(21)上或該載體元件(21)的部件上建立表面變化。
14.根據(jù)權利要求13所述的設備(I)，其中，為了掃描一個設有護套(215)的載體元件(21)，該傳輸單元(11)可以沿該傳輸軸(sx)發(fā)射檢測輻射。
15.根據(jù)權利要求13或14所述的設備(I)，其中，該接收單元(12D)中的一個第一接收單元沿傳輸軸(sx)對齊且該接收單元(12R)中的一個第二接收單元沿該至少一個反射軸(rx)對齊,其中由該至少一個反射軸(rx)及該傳輸軸(sx)形成的一個夾角(a)在0°至90°之間的范圍或在0°至-90°之間的范圍優(yōu)選在0°至60°之間的范圍或0°至-60°之間的范圍，并且該夾角的弧度從該傳輸單元(11)延伸至該第二接收單元(12R)。
16.根據(jù)權利要求11至15之一所述的設備(1)，其中該處理裝置(13)與一個數(shù)據(jù)庫(131)相連，該數(shù)據(jù)庫存儲有參考模式，優(yōu)選當前及以前的傳輸模式及反射模式。
17.根據(jù)權利要求11至16之一所述的設備(1)，其中該至少一個傳輸單元(11)及該至少一個接收單元(12R)集成到一個可連接到該載體元件(21)的模塊中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種檢測設備，該檢測設備包括一個布置在待測載體元件上的用于電磁信號的接收單元，以便從接收到的電磁輻射生成檢測數(shù)據(jù)。在處理系統(tǒng)中評估該檢測數(shù)據(jù)，以確定該檢測數(shù)據(jù)與該載體元件的標稱狀態(tài)的偏差。這用于檢測掛接了轎廂的電梯裝置的載體元件。
文檔編號B66B7/12GK103003184SQ201180034528
公開日2013年3月27日 申請日期2011年7月7日 優(yōu)先權日2010年7月23日
發(fā)明者約瑟夫·胡斯曼, 岡特拉姆·貝格勒 申請人:因溫特奧股份公司