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电梯安全监控仪的振动台试验设计

文档作者：倪敏敏王会方胡静波韩郡业文档来源：南京市特种设备安全监督检验研究院		点击数：	更新时间： 2021年05月08日
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hlt啪al C伽lb吣tion En西玳＆Parts ·31．
电梯安全监控仪的振动台试验设计
The Test Desi弘of Sha妇g Table for EleVator Safe姆Monitor
倪敏敏M MiIl—min；王会方WANG Hui一伽ng；胡静波IIIJ Jing—bo；韩郡业HAN J咖一ye
(南京市特种设备安全监督检验研究院，南京210002)
(Nanjing Special Equipment Inspection Institute，Nanjing 210002，China)
摘要：本文通过振动台的试验，模拟电梯安全监控仪实际的工作环境，研究电梯安全监控仪在各种振动环境下的性能指标。通过
参数测定，研究不同频率、不同加速度情况下的正弦振动试验以及随机试验，模拟实际工况之下电梯安全监控仪的安全性能。以保证
仪器的正常使用，从而实现电梯安全运行的实时监控。
Abstract：This paper used山e shaking table test to simlllate the actual work envimnment of the elevator safety monitor and research
the peT|’0mance indicators of the elevator s小ty monitor in various cases．Thmu曲dete栅nation of parameters，it studies sinusoidal test and
random tes￡under cⅢbrent fbquency and acceleI毽tiDn jn order to simulate tlle actIlaJ s如t)，peIf0硼粕ce of t}le elevator safety monitor．The
real—time monitoring of the elevator s出ty operation is realized，which ensures t}le nonnal use of the instnlment．
关键词：振动试验；安全监控；正弦试验；随机试验
Key word：vibration test；s如婶monitoring；sine test；I锄dom test
0引言
现代社会的快速发展，城市建设的大力推进，各种高
层和商业广场如雨后春笋般涌现出来，不断向城市边缘扩
展，电梯已然成为高楼大厦的一个不可缺少的重要组成部
分，在社会的发展中扮演着一个重要的角色，电梯已经成
为发展国民经济，改善人民生活的重要工具。电梯数量以
迅猛的势头保持一定的增长速度。电梯作为一种机电类的
特种设备，集机械、电气为一体，主要功能是载人，乘坐者
自行操作，广泛应用于人员集中的公共场所以及高层建
筑。所以，电梯的安全也就至关重要，一旦发生困人故障或
者其他安全事件，就会产生较大的社会影响，危害社会公
共安全。保证电梯的安全运行、保障乘用者的生命财产安
全是全社会刻不容缓的义务和责任，提高电梯的安全性能
势在必行。因此，电梯安全监控仪应运而生，时刻监控电梯
的运行状况，保障电梯的正常运行，维护正常的社会秩序。
1电梯安全监控仪
依据《南京市电梯安全条例》等规定的电梯监控装置
测试项目内容，南京特检院对南京业祥科技发展有限公司
开发的电梯安全监控仪进行测试，按照《南京市电梯安全
运行监控系统技术规范～传感与通讯技术》要求，查验传
感设备选型的合理性、检查传感设备的安装和综合布线质
量，逐项验证产品的监控功能，测试数据包格式的准确性。
主要进行的测试项目包括环境测试、外壳防护等级试验、
电磁兼容测试、电气安全测试、终端检验、状态信息监控、
故障信息监控等测试项目。本文就环境测试试验时振动试
验，对安全监控仪的性能进行进一步的研究。图l所示为
南京业祥科技研究开发的电梯安全监控仪【1】。
2振动试验设计
本实验的试验台为东菱科技的ES一3—150电动振动
作者简介：倪敏敏(1985一)，女，江苏南京人，工程师，主要研究方
向为逆向工程、特种设备检验。
图l电梯安全监控仪
试验系统，主要为航天、航空、石油、化工、电子、通讯等科
研及生产单位提供振动变化环境，将电振动应力按规定的
周期施加到受试设备上，供用户对整机(或部件)、电器、仪
器、材料等作温湿度、振动综合应力筛选试验，以便考核受
试设备的适应性或对受试设备做出评价。较真实地反映电
工电子产品在运输和实际使用过程中对温湿度及振动复
合环境变化的适应性，暴露产品的缺陷，是新产品研制、样
机试验、产品合格鉴定试验全过程必不可少的重要试验手
段。根据电梯监控仪实际应用状况，试验设计为正弦扫频
试验以及随机试验【2】，通道参数设计为图2所示。
振动台电振动应力为3000N，动圈质量为3kg，试验的
电梯安全监控仪重量约为0．5k，加速度为a=F／m=3000／3= 1驯s2=1009，振动台的普通参数设计如表1。
表1
输入
类型传感器
传感器耦合最大输
通道类型
灵敏度单位权重谱限制
方式入电压
1 控制加速度电荷48．71 pc／(G) 交流1 10 禁止
2 禁止加速度电压100 mv／(G) 交流O lO 禁止
振动台的参数设计如表2所示。
万方数据
·32· 内燃机与配件
表2
图2通道参数设计
设置如表6所示。
最大位移最大速度最大加速度频率范围
振动台型号
(mm) (111，s) (G) (Hz)
一12．5 —2 一100．816 5
ES一3一150
12．5 2 100．816 4500
控制参数如表3所示。
表3
压缩率压缩率中断率试验启动最大启动量级变化
控制策略
控制(dB，s) (％) 电压(V) 电压(V) 率(％)
单通道自适应lO 0．3 0．005 3 10
为了模拟实际运行情况，本试验设计正弦扫频、正弦
定频以及随机试验。具体试验设置如下文所述。
实验设计为正弦扫频试验，起始频率10Hz，上限频率
200Hz，谱设置如下：
谱设置如表4所示。
表4
频率
加速度速度位移峰报警报警中断中断
类型峰值峰值峰值下限上限下限上限
《Hz)
(G) (m，s) (mm) (dB) (dB) (dB) (dB)
1 起始频率， —3 3 —6 6
2 定位移19．9294 1．25 —3 3 —6 6
3 定加速度2000 l —3 3 —6 6
进度表如表5所示。
表5
下限频率(Hz) 上限频率(Hz) 起始频率(Hz) 起始方向
扫频) 200 10 向上
’扫频模式量级(％) 扫频率(Oct，Min) 扫频时间
。对数100 1 00：04：19
正弦定频试验，驻留频率设为为20Hz，40Hz，60Hz，谱
表6
频率
加速度速度位移峰报警报警中断中断
类型峰值峰值峰值下限上限下限限
(Hz)
(G) (TrI／s) (mm) (dB) (dB) (dB) (dB)
l 起始频率10 一3 3 —6 6
2 定加速度100 l —3 3 —6 6
进度表如表7所示。
表7
驻留频率(Hz) 驻留量级(％) 驻留时间
1．驻留
20 100 00：01：00
驻留频率(Hz) 驻留量级(％) 驻留时间
2．驻留
40 100 oo：01：00
驻留频率(Hz) 驻留量级(％) 驻留时间
3．驻留
60 100 oo：Ol：00
随机试验的控制参数如表8所示。
表8
采样率Sigma 控制策略帧长度谱线数频带平均数
(Hz) 剪切
单通道2048 800 6000 2400 77 禁止
预试验量预试验均最大启动上升速率下降速率量级变化中断率
级{％) 衡数电压(V) (dB) (dB) 率(％) (％)
10 58 l 10 lO 10 30
谱设置如表9所示。
3试验结果分析
正弦扫频试验图谱如图3所示。
灵敏度测试如图4所示。
定频试验图谱如图5所示。
灵敏度测试图谱如图6所示。
万方数据
Internm C咖bustion En西ne&amp;amp;B盯tjs ·33·
表9
频率加速度斜率报警下限报警上限中断下限中断上限
(Hz】((G)‘纠Hz) (dB) (dB) (dB) (dB) (dB】
l 20 le一005 —3 3 —6 6
2 80 0．1 —3 3 —6 6
3 300 0．1 —3 3 —6 6
4 350 le一005 —3 3 —6 6
5 500 le一005 —3 3 —6 6
6 600 O．001 —3 3 —6 6
7 680 0．00l —3 3 —6 6
8 700 0．1 —3 3 —6 6
9 720 O．00l —3 3 —6 6
10 800 O．00l —3 3 —6 6
1l l000 0．1 —3 3 —6 6
12 1500 O．1 —3 3 —6 6
13 2000 O．001 —3 3 —6 6
，
O．0158一
5．0000 lO．(肭
l
，
随机试验图谱如图7所示。
试验过程及试验后，电梯安全监控仪仍能正常工作。
4结论与展望
此次测试是市特检院“江苏省电梯及起重机械安全监
控物联网技术应用重点实验室”开展的第一个特种设备物
联网产品测试项目，标志着我院已初步具备了电梯物联网
频率fHz
图5
警一， ∞
监控产品的测试能力，将为保障全市电梯安全和提高电梯
应急处置能力提供有力的技术支撑。
参考文献：
【1】王会方，冯月贵，庆光蔚，胡静波．城市电梯应急救援晌应
与救援对策研究[J】．机电工程技术，2014，43(04)．
【2】振动试验控制系统说明，杭州爱盟科技有限公司．

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