[发明专利]起重机制动下滑量检测仪及其测量方法

摘要

本发明涉及用于检测起重机下滑量的设备，具体地说，涉及一种起重机制动下滑量检测仪及其测量方法。包括可吸附在起重机吊钩滑轮保护罩上的磁力座、连接机构、测量标准球、摄像机、用于固定支撑摄像机的三脚架、制动下滑量分析系统和制动下滑量结果表达模块；本发明所述的起重机制动下滑量检测仪使起重机制动下滑量的检测更为方便、准确、高效，同时，通过机器视觉技术进行分析，保证测量结果真实有效、避免测量造假。

主权项

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：$T=\frac{D_P}{D}$(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+K₃③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+K₆⑤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：$H=\left|\frac{{K_4}^2-{K_7}^2}{2K_5}\right|$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：$H=\left|\frac{{K_4}^2}{2K_5}\right|.$