[发明专利]起重机制动下滑量检测仪及其测量方法

权利要求书

1.一种起重机制动下滑量检测仪的测量方法，所述起重机制动下滑量检测仪包括可吸附在起重机吊钩滑轮保护罩(9)上的磁力座(1)、连接机构(2)、测量标准球(3)、摄像机(5)、用于固定支撑摄像机(5)的三脚架(6)、制动下滑量分析系统(7)和制动下滑量结果表达模块(8)；所述测量标准球(3)为白色半透明球状体，其内部装有通过无线控制、可发出多种颜色光的光源(4)；所述测量标准球(3)通过连接机构(2)固定在磁力座(1)上，并处于摄像机(5)的视野范围内；所述摄像机(5)与制动下滑量分析系统(7)相连接，并将其采集的视频信号传输给制动下滑量分析系统(7)；所述制动下滑量分析系统(7)与制动下滑量结果表达模块(8)相连接，并将其对所采集视频信号分析、计算得出的起重机制动下滑量结果传输给制动下滑量结果表达模块(8)；其特征在于：所述测量方法包括以下步骤：

(一)准备工作：将磁力座(1)吸附在起重机吊钩滑轮保护罩(9)上，起重机吊钩上悬挂额定负载(10)；通过调整三脚架(6)，使摄像机(5)保持在水平位置；通过调整连接机构(2)，使测量标准球(3)处于一个易于摄像机(5)拍摄的位置，并通过调整起重机吊钩的位置，保证测量标准球(3)处于摄像机(5)的视野范围内，同时，要确保在整个测量过程中，测量标准球(3)都处于摄像机(5)的视野范围内；

(二)测量：操作起重机，使其在额定负载(10)的作用下，从静止开始匀速下降，直至制动停止；摄像机(5)将测量标准球(3)整个运动过程以视频形式记录下来，并将该视频信号传送至制动下滑量分析系统(7)；

(三)计算：

(Ⅰ)制动下滑量分析系统(7)从接受的视频信号中提取测量标准球(3)的图像信息，并计算出测量标准球(3)在视域中的球心像素坐标变化函数P(t)；然后，将所获得的球心像素坐标变化函数P(t)通过像素距离和真实距离转化系数T转化成实际位移运动函数H(t)＝T*P(t)，得出测量标准球(3)的位移曲线图；

像素距离与真实距离转化系数T的计算方法：对采集的视频中测量标准球3的图像进行处理，获得测量标准球(3)的像素直径D_P，测量标准球(3)实际直径为已知量D，则像素距离与真实距离转化系数T表达为：

(Ⅱ)制动下滑量分析系统(7)将获得的H(t)函数进行求导，得到起重机的运行速度函数为：V(t)＝∫A(t)dt

由此，制动下滑量分析系统(7)得出起重机的运行速度曲线图；

(Ⅲ)制动下滑量分析系统(7)根据起重机运行速度函数V(t)分析出起重机下降前静止速度区域AB、起重机匀加速下降速度区域BC、起重机匀速下降速度区域CD、起重机下降制动速度区域DE、起重机制动停止速度区域EF；

(Ⅳ)采用最小二乘法对所获得的实际速度曲线进行分段拟合，获得各速度区域的速度函数，其中：

①起重机下降前静止速度区域AB的速度拟合曲线表达为：

V(t)_AB＝K₁，K₁为静止前负载速度拟合后数值为零

②起重机匀加速下降速度区域BC的速度拟合曲线表达为：

V(t)_BC＝K₂*t+K₃

③起重机匀速下降速度区域CD的速度拟合曲线表达为：

V(t)_CD＝K₄，K₄为匀速下降速度

④起重机下降制动速度区域DE的速度拟合曲线表达为：

V(t)_DE＝K₅*t+K₆

⑤起重机制动停止速度区域EF的速度拟合曲线表达为：

V_EF(t)＝K₇，K₇为制动停止后负载速度，拟合后数值为零

根据所测量的速度曲线数据拟合后，可分别求出K₁、K₂、K₃、K₄、K₅、K₆和K₇数值大小；

(Ⅴ)起重机制动下滑量就是起重机在下降制动速度区域DE匀减速下降过程中移动的距离，根据上述CD、DE、EF阶段拟合方程制动下滑量H可表达为：

根据现场检测所获得的实验数据表明：K7为制动停止后起重机的运行速度，其数值为0，因此，制动下滑量H结果表达为：