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原文传递双起升桥吊吊绳摆角及绳长的检测装置及其检测方法

专利名称：	双起升桥吊吊绳摆角及绳长的检测装置及其检测方法
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。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	上海海事大学
发明人：	赵微微;徐为民;袁贺松;胡益彬;黄金玲;叶韶华
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-12T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-08T00:00:00+0800
申请号：	CN201910630156.0
公开号：	CN110304548A
代理机构：	上海元好知识产权代理有限公司
代理人：	张静洁;徐雯琼
分类号：	B66C13/16(2006.01);B;B66;B66C;B66C13
申请人地址：	201306 上海市浦东新区临港新城海港大道1550号
主权项：	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；所述热原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： 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。
所属类别：	发明专利