陳克文 王碩

【摘 ?要】我們根據(jù)多年的維保經(jīng)驗(yàn)特備設(shè)計(jì)了一款鋼絲繩張力測(cè)試儀，該測(cè)試儀使用簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)清晰明了，且準(zhǔn)確無(wú)誤，一人便可輕松操作，可在一定程度上降低對(duì)該項(xiàng)目測(cè)試的難度。

【關(guān)鍵詞】鋼絲繩;張力;裝置;維保;單手操作

1.前言

隨著我國(guó)高層建筑的逐漸增多，以及國(guó)家對(duì)于老舊小區(qū)加裝電梯的大力支持，截至二零一九年末，全國(guó)共有注冊(cè)在用特種設(shè)備電梯近七百一十萬(wàn)臺(tái)，居世界首位。預(yù)計(jì)在二零二一年電梯保有量將可達(dá)八百四十多萬(wàn)臺(tái)，隨著電梯保有量的增加，由于電梯故障帶來(lái)的事故也逐年增加，而在其中由于鋼絲繩受力不均引起的事故占有相當(dāng)一部分比例，電梯鋼絲繩，一般在五到八根，鋼絲繩張力差越小越好，一般都控制在百分之五以?xún)?nèi)。如果鋼絲繩所受張力不均勻，那么張力大的鋼絲繩會(huì)很快損壞出現(xiàn)磨損和斷絲。而且張力不均勻，還會(huì)對(duì)電梯的制動(dòng)性能有一定影響。所以對(duì)于鋼絲繩張力的檢測(cè)尤其重要。

2.現(xiàn)有產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形式

現(xiàn)在市面上常見(jiàn)的張力測(cè)試儀有兩種：第一種，將張力測(cè)試儀掛在鋼絲繩上，然后通過(guò)旋轉(zhuǎn)手柄將探頭壓在鋼絲繩上，然后探頭將壓力傳到給壓力傳感器，壓力傳感器再講數(shù)據(jù)傳遞給手持機(jī)進(jìn)行顯示壓力值，這種操作往往需要兩人協(xié)同完成，一人進(jìn)行手柄操作，且需觀察鋼絲繩的變形量，另一人需要觀測(cè)手持機(jī)上的數(shù)據(jù)變化，且設(shè)備笨重，操作不便，往往也造成了數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確。第二種，結(jié)構(gòu)較第一種較為小巧，但測(cè)量距離很短，需要固定壓頭處兩處緊固螺釘，由于選取距離較短，所以在使用過(guò)程中比較容易測(cè)量到所需數(shù)值，但由于受力過(guò)于幾種，勢(shì)必會(huì)對(duì)鋼絲繩造成一定的損壞，同樣需要手持器進(jìn)行操作讀取數(shù)據(jù)，同樣不便于一人進(jìn)行檢驗(yàn)工作。

3.產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)

我們?cè)O(shè)計(jì)的這款型號(hào)為icomp-e-s06的產(chǎn)品主要由：機(jī)身、卡爪、L型拉鉤、顯示屏、主板、電阻式應(yīng)變傳感器、彈簧、探頭、按鍵、充電口等部件組成。機(jī)身內(nèi)部配置的壓簧自動(dòng)壓緊測(cè)試鋼絲繩結(jié)構(gòu)，通過(guò)彈簧變形而對(duì)彈簧的彈力進(jìn)行計(jì)算，使其彈力適中，可使市面上常見(jiàn)規(guī)格的鋼絲繩在產(chǎn)生有效變形的基礎(chǔ)上，對(duì)鋼絲繩進(jìn)行了最大程度得保護(hù)，使其不會(huì)因?yàn)闄z測(cè)而受到破壞，同時(shí)由于結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性也保證了測(cè)試鋼絲繩所受壓力是一致的，并可迅速計(jì)算出鋼絲繩張力的差值，數(shù)據(jù)直接在設(shè)備中進(jìn)行顯示，無(wú)需再通過(guò)手持機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取。而該設(shè)備面板上擁有開(kāi)關(guān)、復(fù)位、以及清零按鍵，在對(duì)鋼絲繩進(jìn)行張力測(cè)試的過(guò)程中，可通過(guò)這幾處按鍵可快速測(cè)量出鋼絲繩張力，各鋼絲繩所受張力的差值等數(shù)值。

4.產(chǎn)品的工作原理

將需要測(cè)試電梯的一根鋼絲繩掛在設(shè)備支點(diǎn)的凹槽處以后，松開(kāi)手柄，設(shè)備內(nèi)部的彈簧將探頭壓在鋼絲繩上，此時(shí)設(shè)備已經(jīng)固定在鋼絲繩上，所以可解放雙手進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄或進(jìn)行其他操作。該設(shè)備主體結(jié)構(gòu)采用了鋁合金材質(zhì)，在保證強(qiáng)度的情況下，盡可能的降低產(chǎn)品重量，使其可用性，易用性大大增加。設(shè)計(jì)之初就兼顧了設(shè)備小型化的設(shè)計(jì)理念，將設(shè)備制作成了可折疊式結(jié)構(gòu)，方便測(cè)試完成后設(shè)備的擺放及管理。

該設(shè)備的工作原理主要是利用電阻式的壓力傳感器來(lái)測(cè)量鋼絲繩測(cè)量設(shè)備探頭給予的壓力。應(yīng)變式傳感器是基于測(cè)量物體受力變形所產(chǎn)生的應(yīng)變的一種傳感器。電阻應(yīng)變片是電阻應(yīng)變式傳感器的核心部分，它直接影響傳感器的各種性能指標(biāo)。電阻應(yīng)變片的工作原理是基于金屬的應(yīng)變效應(yīng)。金屬導(dǎo)體的電阻隨著它所受機(jī)械變形（伸長(zhǎng)或縮短）的大小而發(fā)生變化的現(xiàn)象，稱(chēng)為金屬的電阻應(yīng)變效應(yīng)。電壓的變化被傳到主板進(jìn)行信號(hào)處理，并計(jì)算出壓力值的大小，通過(guò)屏幕顯示出來(lái)具體數(shù)值。

5.總結(jié)

通過(guò)對(duì)該產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，我們了解到市面上有許多產(chǎn)品的設(shè)計(jì)是存在一定缺陷的，有的不能完全滿(mǎn)足使用要求，有的則使用起來(lái)不是很方便，這就需要我們能潛下心來(lái)，多多從使用者的角度去設(shè)計(jì)產(chǎn)品，投入更多精力去解決第一使用者的困擾，這樣從最基礎(chǔ)的方向上為我國(guó)的智能制造2025盡一份力。

參考文獻(xiàn)：

[1]閏好奎 任建國(guó) 電阻應(yīng)變片的工作原理《計(jì)量與測(cè)試技術(shù)》2013年第40卷第4期 p12。

（作者單位：1.愛(ài)康普科技（大連）有限公司;2.斯凱孚（大連）軸承與精密技術(shù)產(chǎn)品有限公司）