Спосіб калібрування системи вимірювання натягів канатів багатоканатної підйомної установки

Реферат: Спосіб калібрування системи вимірювання натягів канатів багатоканатної підйомної установки включає розміщення на нижніх кінцях канатів силовимірювальних вузлів з електричними вихідними сигналами і пристроями накопичення і зберігання даних. Перед початком роботи підйомної установки порожню підйомну посудину встановлюють в фіксоване положення в стовбурі між його нижньою і верхньою відмітками, фіксують величини електричних сигналів з кожного з первинних вимірювальних перетворювачів в підвісних пристроях, вимірюють натяг кожного каната, підйомну посудину завантажують вантажем, фіксують величини електричних сигналів з кожного з первинних вимірювальних перетворювачів в підвісних пристроях, повторно вимірюють натяг кожного каната і фіксують нові значення величин електричних сигналів з кожного з первинних перетворювачів, розраховують коефіцієнти підсилення для кожного і-го каната. Коефіцієнти посилення і зсуву нуля записують в пристрій зберігання інформації автоматизованої системи моніторингу натягів. Після чого підйомну установку запускають в режим руху посудин по стовбуру, причому під час руху натяг кожного каната розраховують за формулою: Ti  Ai  Ki  Bi , де K i - поточні значення вихідних сигналів первинних вимірювальних перетворювачів, і зберігають в блоці зберігання інформації. UA 119563 U (12) UA 119563 U UA 119563 U 5 10 Корисна модель належить до вантажопідйомних механізмів, а саме до шахтних багатоканатних підйомних установок. Відомий спосіб калібрування електромеханічних силовимірювальних датчиків, що полягає в тому, що на датчик, який калібрують, подають еталонні значення діючої сили і з його електричних виходів зчитують величини електричних сигналів. Статичну калібрувальну функцію датчика вибирають у вигляді: F  A  U  B , (1) де A і B - шукані коефіцієнти калібрування ( A - коефіцієнт посилення, B - коефіцієнт зсування нуля) [1]. Для визначення калібрувальних коефіцієнтів на вхід датчика подають два еталонних значення діючої сили F1 і F2 . а на виході датчика вимірюють відповідні їм значення електричного сигналу U1 і U2 . Коефіцієнти A і B розраховують за формулами: F1  F2 ; F1  F2 . (2) B  F1  U1  U1  U2 U1  U2 Недоліком даного способу є те, що еталонні значення діючої сили можна подати на датчик тільки в лабораторних умовах із застосуванням зразкового навантажувального пристрою. При установці силовимірювальних датчиків в навантажувальні вузли, розміщені в підвісних пристроях підйомних посудин або безпосередньо на канати (скіпів, клітей або противаг) шахтної багатоканатною підйомної установки відбувається неминуче спотворення умов навантаження їх чутливих елементів в порівнянні з умовами в лабораторному зразковому навантажувальному пристрої. Це призводить до спотворення коефіцієнтів і калібрувальної функції датчика. Для забезпечення надійної роботи системи вимірювання натягів канатів підйомної установки необхідно виконувати визначення тарувальних коефіцієнтів в промислових умовах діючого підйому. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу калібрування системи вимірювання натягів канатів багатоканатної підйомної установки, в якому за рахунок визначення коефіцієнтів калібрувальних функцій системи вимірювання натягів канатів в умовах діючого підйому досягається надійне визначення дійсних зусиль в канатах і, як наслідок, контроль їх відхилень від нормативних значень. Поставлена задача вирішується тим, що в способі калібрування системи вимірювання натягів канатів багатоканатної підйомної установки, що включає розміщення на нижніх кінцях канатів силовимірювальних вузлів з електричними вихідними сигналами і пристрої накопичення і зберігання даних, згідно з корисною моделлю, порожню підйомну посудину встановлюють в фіксоване положення в стовбурі між його нижньою і верхньою відмітками, фіксують величини електричних сигналів з кожного з первинних вимірювальних перетворювачів в підвісних пристроях, вимірюють натяг кожного каната, підйомну посудину завантажують вантажем, повторно фіксують величини електричних сигналів з кожного з первинних вимірювальних перетворювачів в підвісних пристроях, повторно вимірюють натяг кожного каната і фіксують нові значення величин електричних сигналів з кожного з первинних перетворювачів, розраховують коефіцієнти підсилення для кожного і-го каната за формулою: Q i , (3) де Q i - приріст натягу каната під дією вантажу, K i - приріст вихідного Ai  K i електричного сигналу датчика під дією вантажу; i - номер каната, потім розраховують коефіцієнти зсування нуля для кожного каната за формулою K i,0 , (4) B i  Ti,0  Q i  K i коефіцієнти посилення і зсуву нуля записують в пристрій зберігання інформації автоматизованої системи контролю натягу, після чого підйомну установку запускають в режим руху судин по стовбуру, при цьому під час руху натяг кожного каната розраховують за формулою: Ti  A i  K i  Bi , (5) де K i - поточні значення вихідних сигналів первинних вимірювальних перетворювачів, і зберігають в блоці зберігання інформації. Також задача вирішується тим, що як додатковий вантаж використовують зрівноважувальні канати між точкою встановлення посудини в нижньому положенні в стовбурі і якою-небудь точкою вище цього положення, в якій фіксують величини електричних сигналів з кожного з силовимірювальних вузлів. A 15 20 25 30 35 40 45 50 1 UA 119563 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Також задача вирішується тим, що величини електричних сигналів фіксують в кодах аналого-цифрового перетворювача. Розміщення підйомної посудини у фіксованому положенні у стовбурі між його нижньою та верхньою відмітками, де знаходиться обладнання для її завантаження (дозатор у скіповому підйомі, обмінний пункт вагонеток у клітьовому підйомі), забезпечує можливість одночасного отримання та фіксації величин натягів кожного з канатів під дією додаткового вантажу та величин вихідних електричних сигналів з силовимірювальних вузлів на нижніх кінцях канатів окремо для порожньої та завантаженої посудини. Ці дані використовуються для розрахунку коефіцієнтів посилення A i за формулою (3) та коефіцієнтів зсування нуля за формулою (4). Зберігання значень цих коефіцієнтів у блоці зберігання інформації забезпечує надійність визначення зусиль у канатах під час руху підйомної посудини за формулою (5). Для визначення коефіцієнтів калібрування системи вимірювання натягів на противагах, на яких неможливо встановити додатковий вантаж, підйом противаги з нижньої позначки до будьякої вище від неї, забезпечує навантаження канатів додатковим вантажем зрівноважувальними канатами, що піднімаються за противагою з протилежної гілки схилу канатів через петлю у зумпфі. Фіксація електричних сигналів у кодах аналого-цифрового перетворювача забезпечує визначення коефіцієнтів калібрування з використанням цифрової вимірювано-розрахункової системи. Спосіб реалізується в таким чином. Порожня підйомна посудина встановлюється на нижньому горизонті, на якому знаходиться вантаж. Для клітьового підйому - горизонт з вагонеткою або важким обладнанням. Для скіпового підйому - рівень розташування дозатора внизу стовбура. Початкові натяги кожного з канатів Ti,0 вимірюються будь-яким відомим способом, наприклад, "хвильовим" або "частотним" методами згідно [2, 3, 4]. У цьому ж положенні фіксуються електричні сигнали K i,0 з силовимірювальних вузлів, встановлених на канатах або в вузлах їх скріплення з посудиною. Потім підйомну посудину завантажують вантажем і повторно вимірюють натяги канатів "хвильовим" або "частотним" методами і фіксують електричні сигнали з силовимірювальних вузлів. Отримані значення підставляють у формули (3) і (4) та розраховують коефіцієнти калібрування A i і B i . Для калібрування системи вимірювання натягів канатів на стороні підвішеної противаги, в яку неможливо додати вантаж, після визначення початкових натягів і електричних сигналів на нижній позначці, противагу піднімають на задану висоту, "хвильовим" або "частотним" методами вимірюють натяги канатів і фіксують електричні сигнали. Електричні сигнали фіксуються в аналоговій або цифровій формі кодів аналого-цифрового перетворення. Джерела інформації: 1. ГОСТ 8.508-84 Метрологічні характеристики засобів вимірювальної техніки і характеристики точності засобів автоматизації ГСП // ІПК Видавництво стандартів. - М. 2002. 92 с. 2. Керівництво з ревізії, налагодженню та випробуванню шахтних підйомних установок. // М. "НАДРА". - 1982. 391 с. 3. Керівництво по контролю і регулюванню розподілу навантажень між головними канатами багатоканатних підйомних установок. РТМ 07.01.015-82. // НДІГМ ім. М.М. Федорова. Донецьк. 1983. - 39 с. 4. Ільїн С.Р. Спосіб контролю натягування канатів при багатоканатному підйомі та пристрій для його здійснення / С.Р. Ільїн, В.В. Лопатін, Б.С. Послєд. Патент України № 77996 на винахід по заявці № 20040604843 від 21.06.2004. В66В 5/12, G01L 5/04. Позитивне рішення про видачу патенту від 16.11.2006. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 55 1. Спосіб калібрування системи вимірювання натягів канатів багатоканатної підйомної установки, що включає розміщення на нижніх кінцях канатів силовимірювальних вузлів з електричними вихідними сигналами і пристроями накопичення і зберігання даних, який відрізняється тим, що перед початком роботи підйомної установки порожню підйомну посудину встановлюють в фіксоване положення в стовбурі між його нижньою і верхньою відмітками, фіксують величини електричних сигналів з кожного з первинних вимірювальних перетворювачів в підвісних пристроях, вимірюють натяг кожного каната, підйомну посудину завантажують вантажем, фіксують величини електричних сигналів з кожного з первинних вимірювальних перетворювачів в підвісних пристроях, повторно вимірюють натяг кожного 2 UA 119563 U каната і фіксують нові значення величин електричних сигналів з кожного з первинних перетворювачів, розраховують коефіцієнти підсилення для кожного і-го каната за формулою: Qi , де Ai  K i Qi - збільшення натягу каната під дією вантажу, 5 10 15 Ki - приріст вихідного електричного сигналу датчика під дією вантажу; i - номер каната, потім розраховують коефіцієнти зсування нуля для кожного каната за формулою: K Bi  Ti,0  Qi  i,0 , Ki коефіцієнти посилення і зсуву нуля записують в пристрій зберігання інформації автоматизованої системи моніторингу натягів, після чого підйомну установку запускають в режим руху посудин по стовбуру, причому під час руху натяг кожного каната розраховують за формулою: Ti  Ai  Ki  Bi , де K i - поточні значення вихідних сигналів первинних вимірювальних перетворювачів, і зберігають в блоці зберігання інформації. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як вантаж використовують зрівноважувальні канати довжиною від нижньої позначки встановлення посудини в стовбурі до позначки вище цього положення, в якій фіксують величини електричних сигналів. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що електричні сигнали фіксують в кодах аналогоцифрового перетворювача. 20 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3