利用手機APP快速測量電梯平衡系數

盧 鵬 劉 洋 劉 殊

（成都市特種設備檢驗院 四川成都 610036）

引 言

平衡系數是曳引驅動電梯的一個很重要的性能指標，其取值直接影響到電梯的安全性、可靠性及節能降耗等重要方面，《電梯監督檢驗和定期檢驗規則——曳引與強制驅動電梯》（TSG T7001-2009，以下簡稱曳引電梯檢規）中第8.1條明確規定只有當電梯平衡系數符合要求后方可進行檢規中8.2項至8.13項的檢驗，由此也可以看出平衡系數的檢測是曳引式電梯檢驗中一個關鍵項目。

1 平衡系數的含義

根據電梯平衡系數計算公式：

K=(W1-W2)/Q

其中：K是平衡系數，Q是表示電梯額定載荷(kg)，W1表示轎廂重量(kg) ，W2表示對重重量(kg) 。由此公式可知，平衡系數K就是對重的質量與轎廂自重質量之差與額定載重量的比值。

2 利用手機APP對平衡系數的測量

曳引電梯檢規（含第2號修改單）中要求曳引電梯平衡系數應當在0.40～0.50之間，換言之，平衡系數小于0.40或大于0.50都不合格。利用此特點，筆者以某臺額定載重量1 600 kg的曳引驅動乘客電梯定檢為例介紹傳統手繪法與利用智能手機APP（應用程序）快速測量平衡系數的比較過程如下：

（1）轎廂分別裝載額定載重量40%和50%的砝碼，進行上、下全程運行，當轎廂和對重運行到同一水平位置時，用鉗形電流表記錄電動機的電流值。

（2）用傳統方法將測得的電流值繪制電流-負荷曲線，以上、下行運行曲線的交點確定平衡系數。

表1 不合格的電流-負荷表

通過對兩組電流值特征分析及曲線顯示在40%載荷和50%載荷之間無交點，可以得出該電梯平衡系數結果小于40%，不符合要求。

圖1 傳統手工描繪電流-負荷曲線

由于是手工描線，求得的平衡系數難免會存在誤差較大，并且在檢驗現場往往會存在校驗效率較低、攜帶文具煩瑣等缺點。

基于現在智能手機非常普及且易于攜帶等優點，我們編寫了一個智能手機APP用于在檢驗現場快速計算平衡系數程式，計算原理是利用坐標系中已知兩條直線求其交點坐標，如圖2所示。

圖2 兩條直線求其交點坐標

已知直線L1兩點坐標（X1，Y1）、（X2，Y2）和直線L2兩點坐標（X3，Y3）、（X4，Y4），求其交點坐標P（X0，Y0），推導公式如下：

其步驟是先分別計算出兩條直線L1和L2的斜率K1和K2，然后再利用L1、L2上點的坐標計算出二者的交點坐標P（X0，Y0）（排除直線平行于Y軸的情況），橫坐標X0就是我們所求的平衡系數。

圖3 平衡系數計算器APP

我們只需在檢驗現場將測得的電流值輸入到APP中，其界面如圖3所示，便可快速計算出平衡系數，如果平衡系數不合格，軟件能夠根據測量結果給出建議調整值范圍。該APP具有計算結果精度高、操作方便等優點，便于在檢驗現場使用。

如圖3所示，利用手機APP計算該次測量結果為38.2%，根據軟件給出的調整值，建議維保人員增加對重塊(共計50 kg)后再次進行平衡系數試驗，測量的電流-負荷值如下：

表2 合格的電流-負荷表

根據第二次測量數據繪制曲線如下圖4：

圖4 傳統手工繪制電流-負荷曲線

同樣，我們利用手機APP進行計算，如圖5所示，得到調整后的平衡系數為41%，結果符合要求。

圖5 平衡系數計算器APP

3 結語

曳引電梯檢規及2號修改單把電梯平衡系數的測量提到了前所未有的高度，檢驗員應堅決執行，但是檢驗現場往往會遇到砝碼搬運困難、測量時間長、計算方法不準確等因素，這些因素均會造成電梯定檢效率降低，所以摸索出一種高效、準確測量平衡系數及調整方法非常關鍵。

根據檢驗經驗，我們提出直接用40%和50%載荷法測量平衡系數及判斷方法能夠有效提高檢測效率。這與中國特種設備檢驗協會標準《電梯平衡系數快捷檢測方法》（T/CASEI T101-2015）中表述的“二次加載電流法”不謀而合，所以我們的方法有一定理論支撐。

在計算平衡系數結果時，傳統手工繪制電流-負荷曲線存在較大誤差、操作費時費力、工作效率較低等缺點，所以我們設計出智能手機APP程序對平衡系數進行計算，其結果準確，操作簡便。

綜上所述，在電梯檢驗中需要不斷積累經驗，改進檢驗方法和檢驗工具，才能夠做到準確、高效地檢驗。