[发明专利]一种横向电容式钢丝绳张力检测方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢丝绳张力检测方法及装置，尤其是一种适合提升机、电梯、绞车等设备提升或者牵引时钢丝绳实时张力检测的横向电容式钢丝绳张力检测方法及装置。 

背景技术

钢丝绳作为一种牵引、承载的关键构件，广泛应用于煤矿、冶金、高层建筑提升、交通运输等国民经济建设的各个领域，其张力变化反应了钢丝绳以及相关设备的重要运行状态信息。目前钢丝绳张力检测主要的方法分为三类：一种是敲击（振波）法，如授权号为CN100485334C的发明专利公开的《电梯曳引钢丝绳张力均匀度分析测试仪》和授权号为CN1060135C的发明专利公开的《电梯的吊索张力测定装置》；一种是串联法，其基本原理是在钢丝绳与提升或者牵引重物之间串联一测力传感器来达测量钢丝绳张力，；一种是三点弯曲法，根据力的合成与分解原理实现钢丝绳张力测量，例如，公开号为CN101476955的发明专利公开的《绳索张力测定装置》。这些方法存在测量精度低、灵敏度低、实时性差、过程复杂、安装不便或破坏钢丝绳整体性等缺点。 

发明内容

技术问题：本发明的目的是克服已有技术中的不足之处，提供一种结构简单、测量精度高、灵敏度高、实时性强、安装方便的横向电容式钢丝绳张力检测方法及装置。 

技术方案：本发明的横向电容式钢丝绳张力检测装置，包括对称扣合固定在钢丝绳上的壳体，壳体与钢丝绳固定端之间设有橡胶垫，壳体内对称设有两个基座，两个基座内均设有相互对称的滑杆，相互对称的滑杆头部分别设有顶靠在钢丝绳上的滚轮，滑杆的尾部设有固定在基座上的基板，基板右端面上下部对称设有两块电容左极板，滑杆的中部设有一滑板，滑板与基板之间设有穿套在滑杆上的弹簧，滑板与基板相对面的上下部对称设有两个测杆，两个测杆的端部均设有与电容左极板相配对的电容右极板，基板的左端面设有与接线端子相连接的信号处理单元。 

所述的滑杆前后两端分别设有固定在基座和基板上的导向套；所述的滚轮与钢丝绳的接触面呈圆弧状。 

本发明的横向电容式钢丝绳张力检测方法，包括如下步骤： 

a、首先将内部设有信号处理单元、基座、滑杆和滚轮的壳体扣合卡套在靠近提升容器或牵引容器相连接的钢丝绳上，并通过螺栓固定； 

b、测量钢丝绳未受力时电容左极板与电容右极板的电容值和钢丝绳的初始直径d；

c、当钢丝绳提升物料或者牵引重物时，通过信号处理单元实时测量钢丝绳受力时电容左极板与电容右极板的电容值；

d、根据实时测量的电容左极板与电容右极板的电容值与未受力时电容左极板与电容右极板的电容值的差值计算出钢丝绳受力时的直径变化量 ；

e、信号处理单元根据钢丝绳的初始直径d和直径变化量计算出钢丝绳的张力F，并通过无线发送芯片将钢丝绳的张力F传送到工控机，实现钢丝绳张力F的实时检测。

有益效果：本发明将钢丝绳直径变化转换为电容极板间距变化，利用电容测距原理获得钢丝绳直径变化量，经换算获得钢丝绳张力；可以在不破坏钢丝绳整体性的前提下测量钢丝绳的张力；由于装置安装在提升或者牵引容器附近的钢丝绳上，可以在不停机的情况下实时检测钢丝绳的张力变化；可以多个装置同时使用，对多钢丝绳提升、牵引等设备的多钢丝绳张力平衡具有实际的指导作用；可提高对钢丝绳张力测量的实时性、测量精度和灵敏度，从而更好的检测钢丝绳状态，以及牵引和承载设备的运行状态。由于采用对称的结构，可补偿由于钢丝绳振动、摆动等所产生的干扰；适用于范围广，精度高，安装和实用方便，维护成本低。 

附图说明

图1是本发明装置的内部结构示意图。 

图2是本发明装置的基座示意图。 

图3是本发明装置的顶部示意图。 

图中：1-壳体，2-测杆，3-橡胶垫，4-基座，5-滑杆，6-滚轮，7-钢丝绳，8-滑板，9-电容右极板，10、11-导向套，12-基板，13-电容左极板，14-信号处理单元，15-弹簧，16-接线端子，17-螺栓。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步描述：