双起升桥吊吊绳摆角及绳长的检测装置及其检测方法转让专利

申请号 : CN201910630156.0

文献号 : CN110304548B

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相似专利:

发明人 : 赵微微徐为民袁贺松胡益彬黄金玲叶韶华

申请人 : 上海海事大学

摘要 :

本发明提供一种双起升桥吊吊绳摆角及绳长的检测装置,包含:检测箱,固定设置在小车底部且位于双起升桥吊的两根吊绳之间;主控单元,固定设置在小车上,根据小车电机转速生成一个驱动频率,按所述驱动频率生成第一驱动信号;摆角检测单元,连接检测箱和吊绳,用于生成与吊绳摆角匹配的感应电流,主控单元根据所述感应电流的电压值获取吊绳摆角;绳长检测单元,连接检测箱和吊绳,根据所述第一驱动信号向吊绳生成热能,并检测吊绳的热能生成热能检测信号,主控单元根据接收到热能检测信号的次数获取吊绳绳长。本发明还包含检测双起升桥吊吊绳摆角及绳长变化的方法。本发明可同时检测两根吊绳的摆角和绳长变化,检测精度高,抗干扰能力强。

权利要求 :

1.一种双起升桥吊吊绳摆角及绳长的检测装置,双起升桥吊包含大车、小车、两根吊绳、两个吊具和设置在小车上的两个小车电机,一根吊绳对应一个吊具、一个小车电机,吊绳底端连接吊具,吊绳顶端缠绕小车电机输出轴,通过小车电机输出轴正反转,实现收起或放下吊绳,其特征在于,所述检测装置包含:主控单元,固定设置在小车上,电性连接小车电机,根据小车电机转速生成对应的驱动频率,并按照所述驱动频率生成第一驱动信号;

检测箱,呈长方体柜型,且内部中空,固定设置在小车底部且位于两根吊绳之间;检测箱内部通过竖直设置的绝缘隔板分隔为左右镜像对称的两个箱室;所诉箱室由水平设置的承载板分隔为上层腔室和下层腔室;

两个摆角检测单元,一个摆角检测单元对应一根吊绳、一个箱室;所述摆角检测单元连接对应的腔室和吊绳,并电性连接主控单元;摆角检测单元生成与吊绳摆角匹配的感应电流;主控单元根据所述感应电流的电压值获取吊绳摆角;

两个绳长检测单元,一个绳长检测单元对应一根吊绳、一个箱室;所述绳长检测单元连接对应的吊绳和腔室,并信号连接主控单元;绳长检测单元根据第一驱动信号向吊绳生成热能,并检测吊绳的热能生成热能检测信号;主控单元根据接收到热能检测信号的次数获取吊绳绳长。

2.如权利要求1所述的双起升桥吊吊绳摆角及绳长的检测装置,其特征在于,所述摆角检测单元包含:运动机构和电感单元;

所述运动机构包含:套筒、第一连杆、第二连杆、第三连杆、浮动板;

所述套筒为上下两端开口的圆筒形,吊绳穿设对应的套筒;套筒通过弹性机构连接小车底部;

第一连杆和第二连杆长度相同;第一连杆第一端、第二连杆第一端铰接套筒外侧壁,第一连杆第二端、第二连杆第二端穿设对应箱室的侧壁且位于对应箱室的上层腔室内;第三连杆第一端、第三连杆第二端分别铰接第一连杆第二端、第二连杆第二端;第三连杆第二端放置在对应箱室的承载板上;

第一连杆第一端与套筒侧壁的铰接点、第二连杆第一端与套筒侧壁的铰接点、第一连杆第二端与第三连杆第一端的铰接点、第二连杆第二端与第三连杆第二端的铰接点落在虚拟平行四边形的四个顶点上;所述浮动板由第三连杆第一端提供支承;浮动板与上层腔室顶面大小匹配,浮动板的侧壁贴合上层腔室内侧壁;当吊绳产生摆角θ,带动套筒倾斜,所述虚拟平行四边形产生形变,浮动板上下平动,改变浮动板与承载板之间的第一间距H;

所述电感单元由浮动板提供支承,用于生成与所述第一间距H、摆角θ对应的感应电流。

3.如权利要求2所述的双起升桥吊吊绳摆角及绳长的检测装置,其特征在于,所述电感单元包含:螺线管,用于产生磁场;

金属球,用于根据所述磁场产生感应电流;

相同的第一连接件、第二连接件,均为刚性绝缘材质;第一连接件第一端和第二连接件第一端均铰接上层腔室顶壁中心点,第一连接件第二端连接螺线管;第二连接件第二端连接金属球;第一连接件、第二连接件的长度匹配上层腔室的高度;通过浮动板上下平动,改变螺线管与金属球之间的距离。

4.如权利要求3所述的双起升桥吊吊绳摆角及绳长的检测装置,其特征在于,所述绳长检测单元包含:电磁脉冲生成装置,固定设置在对应箱室的下层腔室内,信号连接控制单元;根据所述第一驱动信号生成对应的电磁脉冲;

电磁加热装置,嵌入设置在套筒的内部,吊绳同时穿设所述电磁加热装置和套筒;电测加热装置通过所述电磁脉冲激发产生热能,实现加热吊绳上与套筒位置对应的部位;

若干个热敏检测装置,信号连接控制单元,固定设置在检测箱外侧壁并位于对应的箱室与吊绳之间;所述热敏检测装置内设有热能阈值,当检测到吊绳的热能超过所述热能阈值时,向控制单元发送一个热能检测信号;控制单元根据接受所述热能检测信号的个数获取吊绳绳长。

5.如权利要求4所述的双起升桥吊吊绳摆角及绳长的检测装置,其特征在于,所述主控单元包含信号连接的信号转换单元和信号处理单元;所述信号转换单元电性连接所述金属球,转换感应电流的模拟量电压信号为对应的数字量电压信号;所述信号处理单元根据小车电机转速生成所述驱动频率,根据感应电流的数字量电压信号获取吊绳摆角θ;信号处理单元还信号连接热敏监测装置,根据接收的热敏检测信号个数获取吊绳绳长。

6.如权利要求4所述的双起升桥吊吊绳摆角及绳长的检测装置,其特征在于,所述绳长检测单元包含两个热敏检测装置,分别为第一热敏检测装置和第二热敏检测装置;所述第一热敏检测装置设置在检测箱外侧壁的顶部,用于在吊绳收起时检测吊绳的热能;所述第二热敏检测装置设置在检测箱外侧壁的底部,用于在吊绳放下时检测吊绳的热能。

7.如权利要求5所述的双起升桥吊吊绳摆角及绳长的检测装置,其特征在于,还包含设置在小车上的电源模块,为信号转换单元、信号处理单元、电磁加热装置、电磁脉冲生成装置、螺线管提供工作电能。

8.如权利要求2所述的双起升桥吊吊绳摆角及绳长的检测装置,其特征在于,所述弹性机构包含若干根相同的弹簧;所述弹簧第一端固定连接小车底部,弹簧第二端固定连接套筒的外壁。

9.一种检测双起升桥吊吊绳摆角的方法,采用如权利要求2至8任一所述的双起升桥吊吊绳摆角及绳长的检测装置实现的,其特征在于,包含步骤:S1、吊绳不产生摆角时,吊绳、套筒垂直于水平面,第一连杆与第二连杆平行,且第一连杆、第二连杆分别垂直于套筒和第三连杆;

S2、吊绳产生摆角θ,所述摆角θ为吊绳与竖直方向的夹角;吊绳带动套筒倾斜,所述虚拟平行四边形产生形变,第三连杆随套筒倾斜,且平行于套筒;第三连杆第一端、第三连杆第二端分别沿浮动板底部、绝缘板顶部滑动;第一连杆和第二连杆保持水平,第一连杆与第二连杆的间距改变;浮动板向下平动,改变浮动板与承载板之间的第一间距H;

S3、螺线管与金属球的间距C产生改变,金属球产生的感应电流发生改变;信号转换单元转换感应电流的模拟量电压信号为对应的数字量电压信号U;信号处理单元计算获得吊绳摆角 其中, L为第三连杆长度,A为上层腔室的高度,B为第一连接件的长度,C满足 K1、K2、K3为常数,Q为通过调

幅法根据数字量电压信号U得到的品质因素,Q0为与金属导体材质相关常数;

S4、当吊绳摆角θ变小时,浮动板向上平动;当吊绳摆角θ变大时,浮动板向下平动;重复步骤S3~S4。

10.一种检测双起升桥吊吊绳绳长变化的方法,采用如权利要求1至8任一所述的双起升桥吊吊绳摆角及绳长的检测装置实现的,其特征在于,包含步骤:F1、小车电机转动,实现放下吊绳或收起吊绳;信号处理模块根据小车电机转速W生成驱动频率f, D为设定的距离值;

F2、电磁脉冲生成装置根据所述驱动频率f产生电磁脉冲;

F3、电测加热装置通过所述电磁脉冲激发产生热能,实现加热吊绳上与套筒位置对应的部位;

F4、热敏检测装置检测到吊绳的热能超过所述热能阈值时,向控制单元发送一个热能检测信号;

F5、控制单元根据接受所述热能检测信号的个数N获取吊绳绳长放下或收起的长度M,M=N×D。

说明书 :

双起升桥吊吊绳摆角及绳长的检测装置及其检测方法

技术领域

[0001] 本发明涉及机械检测技术领域,特别涉及一种双起升桥吊吊绳摆角及绳长的检测装置。

背景技术

[0002] 桥式吊车是一种新型的港口集装箱场地起重设备,由大车和小车构成。大车沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行,小车沿铺设在大车上的轨道横向运行。双起升桥吊包含大车、小车、两根吊绳(钢丝材质)、两个吊具和设置在小车上的两个小车电机,一根吊绳对应一个吊具、一个小车电机,吊绳底端连接吊具,吊绳顶端缠绕小车电机输出轴,通过小车电机输出轴正反转,实现收起或放下吊绳。双吊具桥式吊车与传统的单吊具桥吊相比,具有两个起升吊具,因此大幅度的提高了集装箱的装卸效率。但在操作过程中由于各种各样的原因,例如机械故障和外部环境等,造成负载的摆动和双吊具之间的不同步。摆动及不同步问题不仅会严重影响集装箱的装卸效率,而且还可能造成重大安全事故。是否因此对双起升桥吊的摆角及绳长检测是必要的。
[0003] 针对桥吊的摆角及同步问题,现在主要的解决方案是通过桥吊司机的经验及操作来解决的,因此工作人员的熟练程度决定了集装箱的装卸效率,对工作人员的操作要求很高。因此有必要发明摆角及绳长的检测装置,让即使经验稍差的工作人员也可以高效的完成装卸工作。
[0004] 现有的桥吊绳摆角及绳长检测装置大致可分为接触式和非接触式装置。其中接触式装置是通过机械结构来检测,这种方法的优点主要是价格相对便宜,抗干扰能力强,缺点是在接触引起的摩擦等因素影响下,检测精度相对于非接触式方法有所不足。非接触式装置主要是利用光和波等方法来检测,该方法的优点是结构简单,检测精度较高,缺点是价格昂贵,容易受外部环境影响。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提供双起升桥吊吊绳摆角及绳长的检测装置及其检测方法。当吊绳产生摆角时,通过吊绳带动检测箱内浮动板产生上下平动,进而引起由由浮动板支承的电感装置生成的感应电流发生改变,通过监测感应电流的电压值,即可计算获得吊绳摆角。当小车电机正反转驱动吊绳收起、放下时,通过主控单元驱动电磁脉冲生成装置生成电磁脉冲,激发电磁加热装置对吊绳进行瞬时加热。结合吊绳自身的上下运动,吊绳上每隔一段距离既由电磁加热装置加热产生一个高温点。热敏检测装置检测吊绳的高温点生成热能检测信号。主控单元根据接收的热能检测信号个数获取吊绳绳长。
[0006] 为了达到上述目的,本发明提供一种双起升桥吊吊绳摆角及绳长的检测装置,双起升桥吊包含大车、小车、两根吊绳、两个吊具和设置在小车上的两个小车电机,一根吊绳对应一个吊具、一个小车电机,吊绳底端连接吊具,吊绳顶端缠绕小车电机输出轴,通过小车电机输出轴正反转,实现收起或放下吊绳。所述检测装置包含:
[0007] 主控单元,固定设置在小车上,电性连接小车电机,根据小车电机转速生成对应的驱动频率,并按照所述驱动频率生成第一驱动信号;
[0008] 检测箱,呈长方体柜型,且内部中空,固定设置在小车底部且位于两根吊绳之间;检测箱内部通过竖直设置的绝缘隔板分隔为左右镜像对称的两个箱室;所诉箱室由水平设置的承载板分隔为上层腔室和下层腔室;
[0009] 两个摆角检测单元,一个摆角检测单元对应一根吊绳、一个箱室;所述摆角检测单元连接对应的腔室和吊绳,并电性连接主控单元;摆角检测单元生成与吊绳摆角匹配的感应电流;主控单元根据所述感应电流的电压值获取吊绳摆角;
[0010] 两个绳长检测单元,一个绳长检测单元对应一根吊绳、一个箱室;所述绳长检测单元连接对应的吊绳和腔室,并信号连接主控单元;绳长检测单元根据第一驱动信号向吊绳生成热能,并检测吊绳的热能生成热能检测信号;主控单元根据接收到热能检测信号的次数获取吊绳绳长。
[0011] 所述摆角检测单元包含:运动机构和电感单元;
[0012] 所述运动机构包含:套筒、第一连杆、第二连杆、第三连杆、浮动板;
[0013] 所述套筒为上下两端开口的圆筒形,吊绳穿设对应的套筒;套筒通过弹性机构连接小车底部;
[0014] 第一连杆和第二连杆长度相同;第一连杆第一端、第二连杆第一端铰接套筒外侧壁,第一连杆第二端、第二连杆第二端穿设对应箱室的侧壁且位于对应箱室的上层腔室内;第三连杆第一端、第三连杆第二端分别铰接第一连杆第二端、第二连杆第二端;第三连杆第二端放置在对应箱室的承载板上;
[0015] 第一连杆第一端与套筒侧壁的铰接点、第二连杆第一端与套筒侧壁的铰接点、第一连杆第二端与第三连杆第一端的铰接点、第二连杆第二端与第三连杆第二端的铰接点落在虚拟平行四边形的四个顶点上;所述浮动板由第三连杆第一端提供支承;浮动板与上层腔室顶面大小匹配,浮动板的侧壁贴合上层腔室内侧壁;当吊绳产生摆角θ,带动套筒倾斜,所述虚拟平行四边形产生形变,浮动板上下平动,改变浮动板与承载板之间的第一间距H;
[0016] 所述电感单元由浮动板提供支承,用于生成与所述第一间距H、摆角θ对应的感应电流。
[0017] 所述电感单元包含:
[0018] 螺线管,用于产生磁场;
[0019] 金属球,用于根据所述磁场产生感应电流;
[0020] 相同的第一连接件、第二连接件,均为刚性绝缘材质;第一连接件第一端和第二连接件第一端均铰接上层腔室顶壁中心点,第一连接件第二端连接螺线管;第二连接件第二端连接金属球;第一连接件、第二连接件的长度匹配上层腔室的高度;通过浮动板上下平动,改变螺线管与金属球之间的距离。
[0021] 所述绳长检测单元包含:
[0022] 电磁脉冲生成装置,固定设置在对应箱室的下层腔室内,信号连接控制单元;根据所述第一驱动信号生成对应的电磁脉冲;
[0023] 电磁加热装置,嵌入设置在套筒的内部,吊绳同时穿设所述电磁加热装置和套筒;电测加热装置通过所述电磁脉冲激发产生热能,实现加热吊绳上与套筒位置对应的部位;
[0024] 若干个热敏检测装置,信号连接控制单元,固定设置在检测箱外侧壁并位于对应的箱室与吊绳之间;所述热敏检测装置内设有热能阈值,当检测到吊绳的热能超过所述热能阈值时,向控制单元发送一个热能检测信号;控制单元根据接受所述热能检测信号的个数获取吊绳绳长。
[0025] 所述主控单元包含信号连接的信号转换单元和信号处理单元;所述信号转换单元电性连接所述金属球,转换感应电流的模拟量电压信号为对应的数字量电压信号;所述信号处理单元根据小车电机转速生成所述驱动频率,根据感应电流的数字量电压信号获取吊绳摆角θ;信号处理单元还信号连接热敏监测装置,根据接收的热敏检测信号个数获取吊绳绳长。
[0026] 优选的,所述绳长检测单元包含两个热敏检测装置,分别为第一热敏检测装置和第二热敏检测装置;所述第一热敏检测装置设置在检测箱外侧壁的顶部,用于在吊绳收起时检测吊绳的热能;所述第二热敏检测装置设置在检测箱外侧壁的底部,用于在吊绳放下时检测吊绳的热能。
[0027] 所述双起升桥吊吊绳摆角及绳长的检测装置,还包含设置在小车上的电源模块,为信号转换单元、信号处理单元、电磁加热装置、电磁脉冲生成装置、螺线管提供工作电能。
[0028] 所述弹性机构包含若干根相同的弹簧;所述弹簧第一端固定连接小车底部,弹簧第二端固定连接套筒的外壁。
[0029] 一种检测双起升桥吊吊绳摆角的方法,采用本发明所述的双起升桥吊吊绳摆角及绳长的检测装置实现的,包含步骤:
[0030] S1、吊绳不产生摆角时,吊绳、套筒垂直于水平面,第一连杆与第二连杆平行,且第一连杆、第二连杆分别垂直于套筒和第三连杆;
[0031] S2、吊绳产生摆角θ,所述摆角θ为吊绳与竖直方向的夹角;吊绳带动套筒倾斜,所述虚拟平行四边形产生形变,第三连杆随套筒倾斜,且平行于套筒;第三连杆第一端、第三连杆第二端分别沿浮动板底部、绝缘板顶部滑动;第一连杆和第二连杆保持水平,第一连杆与第二连杆的间距改变;浮动板向下平动,改变浮动板与承载板之间的第一间距H;
[0032] S3、螺线管与金属球的间距C产生改变,金属球产生的感应电流发生改变;信号转换单元转换感应电流的模拟量电压信号为对应的数字量电压信号U;信号处理单元计算获得吊绳摆角 其中, L为第三连杆长度,A为上层腔室的高度,B为第一连接件的长度,C满足
[0033] K1、K2、K3为常数,Q为通过调幅法根据数字量电压信号U得到的品质因素,Q0为与金属导体材质相关常数;
[0034] S4、当吊绳摆角θ变小时,浮动板向上平动;当吊绳摆角θ变大时,浮动板向下平动;重复步骤S3~S4。
[0035] 一种检测双起升桥吊吊绳绳长变化的方法,采用本发明所述的双起升桥吊吊绳摆角及绳长的检测装置实现的,包含步骤:
[0036] F1、小车电机转动,实现放下吊绳或收起吊绳;信号处理模块根据小车电机转速W生成驱动频率f, D为设定的距离值;
[0037] F2、电磁脉冲生成装置根据所述驱动频率f产生电磁脉冲;
[0038] F3、电测加热装置通过所述电磁脉冲激发产生热能,实现加热吊绳上与套筒位置对应的部位;
[0039] F4、热敏检测装置检测到吊绳的热能超过所述热能阈值时,向控制单元发送一个热能检测信号;
[0040] F5、控制单元根据接受所述热能检测信号的个数N获取吊绳绳长放下或收起的长度M,M=N×D。
[0041] 与现有技术相比,本发明的双起升桥吊吊绳摆角及绳长的检测装置具有以下优点:
[0042] 1)本发明成本低廉,检测精度高,检测速度快,具有更好的实用性和抗干扰能力。
[0043] 2)本发明可同时检测双起升桥吊两根吊绳的摆角及绳长,既节省空间,又节省成本。
[0044] 3)本发明的检测装置避免了由于吊绳打滑影响检测结果,同时避免了对吊绳产生磨损。

附图说明

[0045] 为了更清楚地说明本发明技术方案,下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一个实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图:
[0046] 图1为本发明的双起升桥吊吊绳摆角及绳长的检测装置与双起升桥吊连接示意图;
[0047] 图2为本发明的双起升桥吊吊绳摆角及绳长的检测装置示意图;
[0048] 图3为本发明的运动机构工作示意图;
[0049] 图4为本发明的热敏检测装置检测吊绳绳长示意图;
[0050] 图5为本发明的检测双起升桥吊吊绳摆角的方法流程图;
[0051] 图6为本发明的检测双起升桥吊吊绳绳长变化的方法流程图;
[0052] 图中:11、大车;12、小车;13、吊绳;14、吊具;15、小车电机输出轴;16、小车电机;
[0053] 21、检测箱;22、绝缘隔板;24、承载板;
[0054] 31、套筒;32、第一连杆;33、第二连杆;34、第三连杆;35、浮动板;36、螺线管;37、金属球;38、第一连接件;39、第二连接件;
[0055] 41、电磁脉冲生成装置;42、电磁加热装置;43、第一热敏检测装置;44、第二热敏监测装置;
[0056] 51、信号转换单元;52、信号处理单元;
[0057] 6、弹簧;
[0058] 7、电源模块;71、螺栓;
[0059] 8、双起升桥吊吊绳摆角及绳长的检测装置;
[0060] 9、高温点。

具体实施方式

[0061] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0062] 如图1所示,双起升桥吊包含大车11、小车12、两根吊绳13、两个吊具14和设置在小车12上的两个小车电机16,一根吊绳13对应一个吊具14、一个小车电机16,吊绳底端连接吊具14,吊绳顶端缠绕小车电机输出轴15,通过小车电机输出轴15正反转,实现收起或放下吊绳13。
[0063] 如图1所示,本发明提供一种双起升桥吊吊绳摆角及绳长的检测装置8,所述检测装置包含:主控单元、检测箱21、两个摆角检测单元、两个绳长检测单元和电源模块7。
[0064] 所述主控单元固定设置在小车12上,所述主控单元包含信号连接的信号转换单元和信号处理单元52。所述信号处理单元52电性连接小车电机16,根据小车电机转速W生成对应的驱动频率 并按照所述驱动频率f生成第一驱动信号。其中D为设定的距离值。通常D取值较小,所以记电机转速W在时间间隔 内为匀速,并在该时间间隔后更新,信号处理单元获取更新后的小车电机转速W。
[0065] 如图2所示,所述检测箱21,呈长方体柜型,且内部中空,在本应用实施例中,检测箱21通过螺栓71固定设置在小车底部且位于两根吊绳13之间。检测箱21内部通过竖直设置的绝缘隔板22分隔为左右镜像对称的两个箱室;所诉箱室由水平设置的承载板24分隔为上层腔室和下层腔室;
[0066] 一个摆角检测单元对应一根吊绳13、一个箱室;
[0067] 如图2所示,所述摆角检测单元包含:运动机构和电感单元。
[0068] 如图2、图3所示,所述运动机构包含:套筒31、第一连杆32、第二连杆33、第三连杆34、浮动板35。
[0069] 如图2所示,所述套筒31为上下两端开口的圆筒形,吊绳13穿设对应的套筒31。套筒31通过弹性机构连接小车底部。套筒31对应与其较近的一个箱室。所述弹性机构包含若干根相同的弹簧6;所述弹簧第一端固定连接小车底部,弹簧第二端固定连接套筒31的外壁。
[0070] 如图3所示,第一连杆32和第二连杆33长度相同。第一连杆第一端、第二连杆第一端铰接套筒外侧壁,第一连杆第二端、第二连杆第二端穿设对应箱室的侧壁且位于对应箱室的上层腔室内,第三连杆第一端、第三连杆第二端分别铰接第一连杆第二端、第二连杆第二端,第三连杆第二端放置在对应箱室的承载板24上。
[0071] 第一连杆第一端与套筒侧壁的铰接点、第二连杆第一端与套筒侧壁的铰接点、第一连杆第二端与第三连杆第一端的铰接点、第二连杆第二端与第三连杆第二端的铰接点落在虚拟平行四边形的四个顶点上。所述浮动板35由第三连杆第一端提供支承,浮动板35与上层腔室顶面大小匹配,浮动板35的侧壁贴合上层腔室内侧壁。当吊绳13产生摆角θ,带动套筒31倾斜,所述虚拟平行四边形产生形变,第三连杆第一端、第三连杆第二端分别沿浮动板底部、绝缘板顶部滑动。浮动板35上下平动,改变浮动板35与承载板24之间的第一间距H。
[0072] 如图2所示所述电感单元由浮动板35提供支承,用于生成与所述第一间距H、摆角θ对应的感应电流。所述电感单元包含:螺线管36、金属球37、相同的第一连接件38和第二连接件39。
[0073] 所述螺线管36用于产生磁场。
[0074] 所述金属球37用于根据所述磁场产生感应电流,所述信号转换单元51电性连接所述金属球37,转换感应电流的模拟量电压信号为对应的数字量电压信号U。优选的,所述金属球37与螺线管36重量相等。
[0075] 所述第一连接件38、第二连接件39均为刚性绝缘材质。第一连接件第一端和第二连接件第一端均铰接上层腔室顶壁中心点,第一连接件第二端连接螺线管36;第二连接件第二端连接金属球37;第一连接件38、第二连接件39的长度匹配上层腔室的高度A;通过浮动板35上下平动,改变螺线管36与金属球37之间的距离,从而引起金属球37产生的感应电流发生变化。当金属球37与螺线管36越远,其产生的感应电流越小。
[0076] 信号处理单元52根据所述数字量电压信号U计算获得吊绳摆角 其中, L为第三连杆长度,A为上层腔室的高度,B为第一连接件38的长
度,C满足 K1、K2、K3为常数,Q为通过调幅法根据数字量电压信
号U得到的品质因素,Q0为与金属导体材质相关常数。
[0077] 一个绳长检测单元对应一根吊绳13、一个箱室;所述绳长检测单元连接对应的吊绳13和腔室,并信号连接信号处理单元52。。
[0078] 所述绳长检测单元包含:电磁脉冲生成装置41、电磁加热装置42、若干个热敏检测装置。
[0079] 所述电磁脉冲生成装置41固定设置在对应箱室的下层腔室内,信号连接信号处理单元52;根据所述第一驱动信号生成对应的电磁脉冲。电磁脉冲的频率为f。
[0080] 电磁加热装置42,嵌入设置在套筒31的内部,吊绳13同时穿设所述电磁加热装置42和套筒31。电测加热装置通过所述电磁脉冲激发产生热能,实现加热吊绳13上与套筒31位置对应的部位;
[0081] 若干个热敏检测装置,信号连接信号处理单元52,固定设置在检测箱外侧壁并位于对应的箱室与吊绳13之间。所述热敏检测装置内设有热能阈值,当检测到吊绳13的热能超过所述热能阈值时,向控制单元发送一个热能检测信号;控制单元根据接受所述热能检测信号的个数N获取吊绳绳长M=N×D。
[0082] 如图4所示,在本发明的应用实施例中,在收起或放下吊绳13时,吊绳13上与套筒31对应的部位被所述电磁加热装置42加热,产生一个高温点9。在电磁加热装置42下一次加热吊绳13时,该高温点9向上或向下行驶一个距离。热敏检测装置检测到该高温点9生成一个热能检测信号。吊绳收起或放下的速度即为小车电机输出轴的转速W,电磁加热装置42相邻的两次加热时间间隔 因此在时间 内,所述高温点9向上或向下行驶一个距
离 信号处理单元52根据则根据收到的热能检测信号的总个数N即可知道吊绳
绳长M=N×D。
[0083] 优选的,如图2所示,在本发明的实施例中,所述绳长检测单元包含两个热敏检测装置,分别为第一热敏检测装置43和第二热敏检测装置44。第一热敏检测装置43和第二热敏检测装置44与对应的套筒31距离相同。距离值D为检测箱高度的一半。所述第一热敏检测装置43设置在检测箱外侧壁的顶部,用于在吊绳13收起时检测吊绳13的热能;所述第二热敏检测装置44设置在检测箱外侧壁的底部,用于在吊绳13放下时检测吊绳13的热能。
[0084] 所述双起升桥吊吊绳摆角及绳长的检测装置8,还包含设置在小车12上的电源模块7,为信号转换单元51、信号处理单元52、电磁加热装置42、电磁脉冲生成装置41、螺线管36提供工作电能。
[0085] 一种检测双起升桥吊吊绳摆角的方法,采用本发明所述的双起升桥吊吊绳摆角及绳长的检测装置8实现的,如图5所示,包含步骤:
[0086] S1、吊绳13不产生摆角时,吊绳13、套筒31垂直于水平面,第一连杆32与第二连杆33平行,且第一连杆32、第二连杆33分别垂直于套筒31和第三连杆;
[0087] S2、吊绳13产生摆角θ,所述摆角θ为吊绳13与竖直方向的夹角;吊绳13带动套筒31倾斜,所述虚拟平行四边形产生形变,第三连杆34随套筒31倾斜,且平行于套筒31;第三连杆第一端、第三连杆第二端分别沿浮动板底部、绝缘板顶部滑动;第一连杆32和第二连杆33保持水平,第一连杆32与第二连杆33的间距改变;浮动板35向下平动,改变浮动板35与承载板24之间的第一间距H;
[0088] S3、螺线管36与金属球37的间距C产生改变,金属球37产生的感应电流发生改变;信号转换单元51转换感应电流的模拟量电压信号为对应的数字量电压信号U;信号处理单元52计算获得吊绳摆角 其中, L为第三连杆长度,A
为上层腔室的高度,B为第一连接件38的长度,C满足 K1、K2、K3
为常数,Q为通过调幅法根据数字量电压信号U得到的品质因素,Q0为与金属导体材质相关常数;
[0089] S4、当吊绳摆角θ变小时,浮动板35向上平动;当吊绳摆角θ变大时,浮动板35向下平动;重复步骤S3~S4。
[0090] 一种检测双起升桥吊吊绳绳长变化的方法,采用本发明所述的双起升桥吊吊绳摆角及绳长的检测装置8实现的,如图6所示,包含步骤:
[0091] F1、小车电机16转动,实现放下吊绳13或收起吊绳13;信号处理模块根据小车电机转速W生成驱动频率f, D为设定的距离值;
[0092] F2、电磁脉冲生成装置41根据所述驱动频率f产生电磁脉冲;
[0093] F3、电测加热装置通过所述电磁脉冲激发产生热能,实现加热吊绳上与套筒31位置对应的部位;
[0094] F4、热敏检测装置检测到吊绳13的热能超过所述热能阈值时,向控制单元发送一个热能检测信号;
[0095] F5、控制单元根据接受所述热能检测信号的个数N获取吊绳绳长放下或收起的长度M,M=N×D。
[0096] 与现有技术相比,本发明的双起升桥吊吊绳摆角及绳长的检测装置8具有以下优点:
[0097] 1)本发明成本低廉,检测精度高,检测速度快,具有更好的实用性和抗干扰能力。
[0098] 2)本发明可同时检测双起升桥吊两根吊绳的摆角及绳长,既节省空间,又节省成本。
[0099] 3)本发明的检测装置避免了由于吊绳13打滑影响检测结果,同时避免了对吊绳13产生磨损。
[0100] 以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。