误差评定在电梯导轨直线度测量系统中的应用

　　在工程实际中,评定导轨直线度误差的分析方法有两端点连线法、最小二乘法、最小区域法等[1-4]。两端点连线法是将误差曲线首尾相连,再通过曲线的最高点和最低点,分别作2条平行于首尾相连的直线,2条平行线间沿纵坐标测量的数值,进行数据处理后即为导轨的直线度误差;最小二乘法是根据各测点相对于起始点的累积值,找到一条直线,使曲线上的点到该直线上的距离的平方和为最小;最小区域法是将误差曲线的“高,高”(或“低,低”)2点相连,过低(高)点作一直线与之相平行,2条平行线间沿纵坐标所测量的数值,通过数据处理后,即为导轨的直线度误差。笔者介绍了导轨直线度测量系统的组成以及运用累积法对导轨测量数据进行的误差评定。

　　1 系统检测原理

　　电梯导轨是电梯系统的重要组成部分,它的质量对于电梯的安全性和舒适性有重要的影响[5]。电梯被安装到井道后,其质量无法通过人工干预,因此导轨的出厂质量尤为关键。目前,国内电梯生产厂家大多都是对导轨进行人工抽测,检测效率和精度都很低。现在已经有相关的自动检测设备,尽管可以测得导轨的多项参数,精度也较高,但是结构复杂,安装困难,成本较高,要求检测人员技术水平高等,这限制了其推广及应用。为此,笔者开发了一套电梯导轨出厂质量自动检测系统,可以实现对长度为5m的电梯导轨顶面直线度的在线实时测量,实时显示直线度误差,精度达到0.05mm,并直接给出是否合格的结论。该系统结构简单、易于安装、操作方便、成本低,可以有效保证导轨质量,节约人力和物力,提高导轨生产厂家的工作效率。

　　1.1 测量系统组成

　　测量系统由传感器和测量系统机械装置2部分组成。传感器选择的是电阻式位移传感器,当传感器的杆伸出长度(范围为0~50mm)发生变化时,其阻值发生变化,范围在0~1kΩ。变换电路将电阻变化量转换为0~5V的电压信号,送入单片机,进行处理。

　　测量系统机械装置结构如图1所示,主要由垫块、测量架支撑钢板等组成。测量架支撑钢板和垫块都需要进行精确定位,保持精准的水平位置;固定后,还需要定期检测其水平度,以保证系统测量的准确性。垫块均匀分布在5m长的导轨之间,测量时将导轨放置在垫块之上,来保证导轨的水平基准。最上端是测量架支撑钢板,该部分主要是用来保证传感器的移动水平基准位置,所以该部分也是测量的关键。在钢板的中间开孔,开孔宽度略大于位移传感器的杆径,以便于位移传感器的伸出杆移动;在钢板的一侧还有刻度指示,测量人员可根据刻度选取不同的测量点推动位移传感器移动,进行直线度检测。实际中制作的钢板厚5mm,长5500mm,宽200mm,两侧还有支撑柱支撑。