JZC-E-激光自动安平垂准仪(共22页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上编号:T/LT.T.02-2007版本: 日期: 07.13.2007认证: CEJZC-E激光自动安平垂准仪集光、机、电集于一身的完整的高精度电梯导轨线性检测的测量系统专心-专注-专业目 录大连经济技术开发区拉特激光技术开发有限公司地址:大连经济技术开发区龙泉街9号电话:0411- 传真:0411-1. JZC的配置与性能参数 JZC激光垂准仪是光、机、电集于一身的高精度激光仪器(见图1)。它是由激光器、光学准直系统、自动补偿系统、供电电源和电路系统以及包括专用卡具、调整手轮、圆水泡、外壳等机械部分所组成。它与数显光靶(见图6)或其它光靶组成一个完整的电梯导轨测量系
2、统。1.1主机水泡电池盖电源开关主体卡具双光楔调整手轮图11.2主机的配置特点1.2.1 激光器JZC采用的激光器是半导体激光器,波长为658nm,输出光功率1mw,属于2类激光器,这类激光器可由眼睛对光的回避反应(包括眨眼)提供保护,完全符合中国国家标准激光产品的辐射安全设备分类、要求和用户使用指南GB72471995的要求。也完全符合EN61010-1:2001 EN60825-1:1994+A1A2的欧洲标准,并通过了TUV安全使用的CE认证。JZC产品是属于安全的激光仪器,用户无需担心激光辐射的危害。1.2.2 电源 JZC仪器采用直流3V电源(见图2),只需2节普通的5号电池即可连续
3、工作35小时以上,既方便又安全。图21.2.3 主机可做360旋转 JZC仪器主机的主体与连接座之间可以作360转动,主体上标有0、90、180、270的刻度(见图3),连接座上有一个白色的标记点作为指针,指向对应的刻度值。用户可以非常方便地对仪器的精度进行自检,在实际应用测量过程中产生的测量误差可通过转动180来消除(见图4)。刻度连接座标记点图3旋转180图41.2.4 可供选择的配置及精度等级JZC系列激光自动安平垂准仪,设置了不同的精度等级和配置,用户可根据需要进行选择,本公司还可根据用户的特殊要求进行设计、制造。1.2. 5其它 JZC仪器具有与电梯导轨牢固、方便的装卡接口,配有安全
4、绳以防仪器坠落(见图5),并设置了主机与三角架的安装接口,以解决在其它场合的测量工作。JZCE型仪器的主机重量1500g,便于携带。 图5 1.3 数显光靶作为进行导轨垂直度和直线度的测量系统,显然除了主机外,其接收装置的性能将对整个系统的测量精度产生影响。JZC数显光靶经过科学地设计,集光机电与一身。它是由卡尺、数显游标、棱镜、分划板、托盘、激光指向器、专门的供电电源和电路系统以及专用卡具等机械部件组成,形成接收、发射激光两个系统的多功能数显光靶。1.4 数显光靶的配置特点1.4.1 接收系统 卡具托盘卡尺数显游标分划板棱镜图6由一套二维的游标数显单元和对中棱镜组成:数显单元的X方向和Y方向
5、主尺在60mm70mm范围内互为90、6,读数精度0.01mm;对中棱镜与光斑的对正误差一般人眼的读数精度在0.10.2mm间。1.4.2 其它数显光靶与电梯导轨配备了专门的卡具,并有安全绳接口,以防坠落损坏。1.5 水平转换系统图7(1)水平扫描转换器FJ13-1(2)锁紧螺母FJ13-2连接管FJ13-3锁紧套环FJ13-4(1)(2)根据电梯、扶梯、自动人行道的制造安装过程以及起重设备的水平检测的需要,设计了FJ13型水平扫描转换器(如图7)与JZCE型仪器配合使用,可以方便的将JZC激光自动安平垂准仪发出的高精度铅垂激光束转换成高精度的水平光束,解决各种水平测量的需要,本系统的特点是方
6、便、快捷、准确。1.6 JZC的性能参数1) 光源的技术参数技术参数 单位JZC-E051JZC-E101JZC-E052一测回垂准测量标准偏差-1/1/自动补偿误差(t=20)-0.3/10.1/1垂准度精度510圆水泡角度值8激光波长nm658激光器光功率mW20仪器输出激光最大光功率mW1中心光斑直径mm100m处 8 50m 处 3自动安平阻尼时间s15工作环境温度 540 工作环境湿度%RH90工作距离m150200工作电源-DC 3V工作电流mA90重量(主机)Kg1.56尺寸mm1422502) 数显光靶的技术参数技术参数单位指标测量范围mm6070数显标尺的精度mm0.02数显
7、标尺电源-AG 12重量Kg0.96尺寸mm181162812. JZC的主要技术特点 2.1 全新的自动补偿技术高精度的激光垂准仪最核心的问题是解决自动安平补偿器的精度和可靠性。国内外传统的激光垂准仪普遍采用的是重力补偿或电子补偿,由于其摩擦系数的存在,都很难达到完全补偿,因此仪器铅垂精度只能达到2010,不确定度1/50000或1/10000。JZC采用了公司自主知识产权的全新液体双光楔自动补偿技术,使产品的铅垂精度和不确定度达到国内外同类产品中最高的精度。特别是JZC的不确定度(一测回标准偏差)都在1/以内,最高达到1/。这才保证了两根导轨在空间上的测量误差在很小的范围以内。2.2 采用
8、了特殊的光学系统 JZC采用了特殊的光学系统(空间位相调制器)激光光斑为一组明暗相间,反差很大清晰的同心圆环(如图8)。它既消除了调焦运行差,同时又大大提高了判读精度,从而保证了导轨的直线性检测。图82.3 垂直度偏差(X、Y)和平行性偏差仪器可以同时检测电梯导轨垂直度偏差(X、Y)和平行性偏差,大大方便了导轨的安装与调校工作。2.4 与其它仪器和方法的比较其它的仪器是否也可以通过类似的方法解决导轨定位中所碰到的问题呢?我们先来看没有自动补偿的仪器(激光准直仪),这种仪器的铅垂度完全靠长水泡来设定,在不同的位置两次设定,由于全靠人为的目测判读,因此其结果完全是随机的。两次设定后产生的两条光束,
9、虽然是在其水泡精度范围内,但它们的大小和方位角都是随机的,因此无法达到两条光束在空间是平行的要求,这也等同于拉了两条钢丝,无法实现空间上的平行一样。市场上虽然有多种带有补偿器的激光铅垂仪,但其采用的补偿原理,基本上以机械电子重力的为主。仪器的补偿精度都受制于摩擦力,摩擦力的大小方位角在一定范围内都是随机的,因此这个随机误差的客观存在难以保证仪器在两个不同的位置能够提供出空间高度平行的光束来作为基准,这也是许多激光器铅垂仪无法用于电梯导轨检测的一个主要原因 。3. 适用范围3.1 电梯安装中的应用 代替传统的吊重锤放线工艺,直接用JZC确定各条安装基准线,并进行井道测量。 对安装后的导轨进行精确
10、测量,确定导轨的铅垂性、直线性偏差,将测量数据用于绘制导轨在X、Y轴向的坐标曲线,并分析两根主导轨在空间上X、Y两个方向平行性偏差。 利用JZC的激光水平扫描功能,对电梯门坎等部件的水平度进行划线和测量。3.2电梯安装质量验收中的应用 快速测定导轨安装的铅垂性、平行性及在空间X、Y轴上的偏差,为电梯的乘运质量优劣提供了科学的分析数据。3.3电梯维修改造中的应用在线运行电梯的导轨由于许多原因导致导轨的铅垂性、直线性等发生变化。使用JZC可以随时测量导轨发生的直线性、平行性偏差。并依此数据决定是否进行修正。因此在电梯改造时,使用JZC可以使您快捷简便的更换、修正导轨。3.4在扶梯和自动人行道安装中
11、的应用(需增加附件水平扫描转换器) 扶梯安装中水平基准的确定 自动人行道安装中水平基准的确定与检测。 自动升降停车设备安装中的水平基准的确定与检测。3.5适用场合适用于其它需要高精度垂直基准及水平基准测量的场合4 电梯导轨安装、检测中存在的问题 4.1导轨安装中影响电梯的乘运质量的因素4.1.1铅垂性建筑物建成后由于各种因素的影响都会产生不均匀沉降,大楼会向某一个方向倾斜,此时导轨也跟着大楼而倾斜,轿厢的导靴将压向T型轨的某个工作面,这个力的大小,若按电梯满载时总重2000kg计算,那么导轨垂直度偏离1,就会产生35公斤的侧向力,而且这是一个持续载荷,它将增加对导靴的磨损,所以导轨的安装都以铅
12、垂线做基准。4.1.2直线性在导轨安装过程中会出现直线性的偏差。这个偏差的存在会使电梯轿厢在运行中产生水平加速度,一旦这个偏差足够大,它将影响乘坐舒适感,严重时将使井道的信息采集产生错误的信号,这将会影响电梯的安全运行。XY左右图9导轨直线性偏差是沿着X、Y轴两方向的正负偏差。(见图9)国家电梯安装验收标准对导轨安装做了严格规定,GB50310-2002中规定“两列导轨顶面间的距离偏差应为:轿厢导轨02mm;对重导轨03mm”,“轿厢导轨和设有安全钳的对重导轨工作面(包括侧面与顶面)与安装基准线的偏差不应大于0.6/5000mm。”4.1.3平行性电梯是在两根导轨上运行,因此也就存在两根导轨在
13、空间上的平行性问题。(见图10)两根导轨在Y向上的不平行,主要表现在轨距间的变化,如果两根导轨间距时大时小,就会造成电梯的左右晃动和摩擦力的变化,并引起附加的振动。因此在7588国家标准中对于轨距要求上偏差为2mm下偏差为0的规定。现在通常的做法是用找道尺来解决这个问题。 同样道理,两根导轨若X方向上有误差,会造成X方向的空间不平行。(见图11)这个误差如果超出了一定的范围,也会严重影响电梯的运行。由于传统的方法中缺少一个比对基准,这样很难确定X向的误差大小。通过大量的在线运行电梯导轨检测的实际情况看,有许多问题都出现在两根导轨在X向的平行性上。因此,两根导轨在空间上的平行性也是影响电梯舒适运
14、行的一个重要因素,也是电梯安装业内人士一直重视的问题。XYAB图10图114.2电梯导轨安装、检测的传统方法及存在问题4.2.1安装电梯导轨目前的安装方法是采取放样板架、吊线锤的方法。大家知道,地球的重力就是指向地心的,吊线锤的方法就是利用地球的重力场,将一根0.6左右的琴钢丝上端固定好,下端吊一个重锤,在重力作用下,这根钢丝就是一条“铅垂线”。吊重锤的方法看似简易准确,但实际上在现场施工中很难保证垂准精度。首先,钢丝吊的重锤本身同时也是一个摆,由于地球的自转和外力的作用,这个重锤将以某一个周期作不停的摆动,一个100米长的重锤,摆动周期和长达20秒钟,很难停下来,所以,常常要在底部用一个盛有
15、机油的油桶,将重锤置于油中增加阻尼,以尽量减小“摆”的振幅。重锤的摆动不但耗时,而且严重影响精度。其次,重锤的吊线是一根柔性的线,很容易受井道风的,特别是横风的影响,一个10公斤100米长的重锤,如果在重锤处只受到1克横向力(相当一个蚂蚁力量大小的力)的影响,就会使吊线在100米处偏离10毫米,也就是约20角秒的误差,再次,吊线是一根张紧的弦,很容易发生横向的振动及纵向上传递振动而造成的波动。由上述可见,吊线看似简易准确,实际上在现场施工中确是一个很难保证垂准精度的方法。这也是多年来人们一直追求激光垂准方法的原因。相较之下,激光垂准仪具有高准直性、高垂准性、高刚度、高稳定性、不受外力影响,均是
16、吊线所无法比拟的。此外,传统的安装工艺对两根导轨侧工作面的共面性(扭曲)通常采用找道尺解决,但对导轨的扭曲量很难做到数量化的控制,基本上依赖安装人员的技艺。而JZC激光垂准仪的数显光靶底部的激光指向器,为两条导轨的共面性提供了快速准确的测量方法。4.2.2检测电梯安装完毕试运行以后要进行检测验收,此时已经没有脚手架了,通常样板架、钢丝基准线也要拆除了,验收部门通常采用五米磁力线锤来检测。1)这个检测方法,每次测量最多检测5米,而每一次测量时都有一个基准,这样多次测量,累积误差较大,无法得到导轨全程的准确数据。2)导轨的偏差量(X)、(Y),用5米线锤只能先测X方向,再测Y方向,这样基准也在不断
17、改变,显然测量误差大。3)导轨侧工作面共面的问题(导轨的扭曲),由于找道尺的误差较大,一般只能控制在0.20.3mm,这个误差量也满足不了实际需要,很难对导轨扭曲做出量的分析,以致以往电梯安装检测大纲干脆就没有导轨扭曲这一检测项目,而“导轨扭曲”恰好是许多已“调直导轨”,无法舒适运行的关键所在。4.2.3维修改造电梯正常运行后,导轨由于建筑物沉降,水泥收缩变形,轿厢运行机械摩擦等的影响,导轨都不可避免的会发生位移和变形,但电梯一经运行吊线锤无法使用,没有基准线,导轨的维修、偏差校正就有许多困难。在电梯大修改造更新轿厢、校正导轨时,通常采用重新搭脚手架、放样板架、吊重锤拉钢线等办法,这样费时、费
18、力,增加了许多维修成本。5. 实现电梯导轨科学检测的基本条件 电梯作为垂直升降的运输工具,已有100多年的历史,而且随着高层建筑越来越多,电梯已经发展成为城市生活中的重要组成部分,对电梯安装质量的要求也越来越高但是在安装和检验中却仍然普遍采用着吊重锤的传统方法,无法满足对安装质量越来越高的要求,因此多年来,国内外许多专家人士都试图采用激光检测技术来解决导轨的检测。通过对导轨安装实践的分析,实现对电梯导轨科学的检测,仪器需要符合以下条件:5.1高精度的铅垂基准线虽然影响电梯乘运质量的核心是导轨的直线性,但由于导轨是成对使用,而对导轨空间的平行性有很高的要求,因此要求导轨必须有很高的垂准精度,因为
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