应理性关注的电梯部件——光幕

随着城市化进程的加速, 我国电梯的拥有量与日俱增。电梯已经成为居民日常工作、生活必不可少的设备之一。人们在享受电梯的高速和舒适的同时, 也饱受了因电梯故障而受困轿厢内精神和肉体的折磨。与此同时, 电梯的使用安全越来越受到百姓和政府的关注, 因此, 电梯部件的技术现况是最能说明这些表现的载体, 作为电梯门保护装置的光幕, 就是这其中的一个。

那么什么是电梯光幕?电梯光幕是一种光线式电梯门安全保护装置, 适用于客梯、货梯, 保护乘客的安全。由安装在电梯轿门两侧的红外发射器和接收器、安装在轿顶的电源盒及专用柔性电缆四大部分组成。在发射器内有32个 (16个) 红外发射管, 在MCU的控制下, 发射接收管依此打开, 自上而下连续扫描轿门区域, 形成一个密集的红外线保护光幕。当其中任何一束光线被阻挡时, 控制系统立即输出开门信号, 轿门即停止关闭并反转开启, 直至乘客或阻挡物离开警戒区域后电梯门方可正常关闭, 从而达到安全保护目的, 避免电梯夹人事故的发生。

光幕实际上就是一种光电传感器。那么什么又是光电传感器呢?可分为以下几层: (1) 当保护区域内无侵入物体时, 传感器的接收器处于受光状态, 此时接收器的通讯指示灯 (红灯) 应熄灭, 发射指示灯 (黄灯) 点亮, 这时按下被保护设备的工作开关, 设备可正常运转。 (2) 当有物体 (不小于最小可检测体或者分辨率) 侵入保护区域时, 接收器的红色指示灯将被点亮 (可能是接收器处于遮光状态, 也可能是光通讯被遮断) , 此时被保护设备受控, 处于强制停顿状态。 (3) 当侵入物体撤出保护区域后, 光幕传感器将返回1.状态, 设备将继续工作。在安全光幕传感器开机进入工作状态后, 使用直径为最小检测体尺寸的测试棒 (或同等直径的不透明物体, 垂直侵入保护区域, 分别按顺时针和逆时针方向在保护区域内做平移运动, 此时光幕传感器应一直有红色指示灯被点亮, 受控设备无法工作正常开关门时, 光线没有遮断, 光路通畅, 安全关门。如若在关门时, 有人进出或有其他物体阻挡, 光路被遮挡, 安全回路控制电梯重新开门, 然后再关闭, 以避免夹到乘客。

光电式传感器是以光电器件作为转换元件的传感器。它可用于检测直接引起光量变化的非电量, 也可用来检测能转换成光量变化的其他非电量。光电式传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点。光电传感器的功能主要有:检测物体的有无, 检测透明物体, 检测色标, 检测颜色, 检测发光物体, 检测位移, 激光传感器, CCD视像传感器, 槽形开关等;安全光幕的功能主要有:对人的手指, 手掌, 手臂等身体各部位的2级和4级保护。

光电传感器的特点: (1) 检测距离长。 (2) 对检测物体的限制少。 (3) 响应时间短。 (4) 分辨率高。 (5) 可实现非接触的检测。 (6) 可实现颜色判别。 (7) 便于调整。

鉴于以上特点, 电梯常见的门入口保护装置有接触式保护装置和非接触式保护装置。光幕是典型的非接触式保护装置。与机械安全触板相比, 光幕装置无机械运动部件、无精密机械转感器, 与物体无接触, 因而故障率低、可靠性强、光幕保护系统作为一项成熟技术已逐渐被电梯行业认可。

当前, 用光幕替代机械式安全触板, 或将光幕与触板复合成为具有双重保护功能的二合一光幕, 已成为电梯业内广泛采用的电梯门保护装置。然而, 在以价格为取向的形势下, 什么样的光幕最适合于电梯;不同用途的电梯是否需要使用不同功能特性和性能指标的光幕;在防止功能过剩的适用原则下, 如何评价功能齐备和性能优良的光幕;在以诚信为基础的经营原则下, 光幕的制造厂家又该怎样向电梯制造厂家真实地介绍有关光幕的技术参数, 并提供给用户具有较高性价比的、高可靠性的光幕。

在没有相关的标准去衡量光幕的优劣, 没有相关的标准去保证技术的健康发展, 没有相关的标准去制约市场竞争中的企业行为的前提下, 以至于在低价竞争的怪圈中, 光幕的功能被片面追求适用而简单, 光幕的性能因无标准制约而粗略。光幕得以普遍应用, 但又未受相关标准所制约的情况下, 如何正确认识及鉴别光幕, 合理选择和使用光幕, 对保证电梯的安全有效运行是十分重要的。光幕的制造厂家, 有必要切实地介绍和真实地提供光幕的基本技术参数, 以利于电梯制造厂家针对其所产电梯的结构特点以及用户使用要求, 合理地、最大效益地选用光幕。

目前光幕的技术现况。

(1) 从保护和运行形式上看, 现有光幕的运行形式, 已被明显划分为普通光幕、二合一光幕和三维光幕。直接替代机械式安全触板的普通光幕, 分为运动型光幕和非运动型光幕。具有双重保护功能的二合一光幕, 将成为电梯门保护装置的主流。随着电梯售后服务及运行管理模式的发展, 二合一光幕的功能特点更加得以突现。三维光幕虽已有近十年的历史, 但在技术上有待改进, 所以在某种程度上限定着其在市场中的地位。

(2) 从功能特点上看, 光幕的基本探测功能被价格弱化或扭曲, 基本探测功能以外的一些辅助功能没有得到应有的重视和发展。无论是机械式安全触板还是光幕, 其作为电梯门保护装置的基本功能, 就是防止电梯门对人体及物体的碰撞和夹持。两者的区别在于:机械式安全触板是在碰撞和夹持到人体及物体之后发出开门信号。它最能实现其基本功能的时段是在门距为800mm至50mm之间, 小于50mm后可能无保护作用;而光幕应是在未碰撞和夹持到人体及物体之前发出开门信号。门距大于800mm时, 光信号较弱, 易阻断, 基本探测功能不难实现, 可这并不是电梯门关门过程中最需要保护的时段。随着门距的减小, 较强的光信号就不易被阻断。一些低价的光幕因无法较好地处理信号而在门距小于500mm后已基本丧失探测功能。

现代电梯的运行管理, 要求光幕在具有基本探测功能的同时, 不仅能对自身的工作状况进行诊断和显示, 而且还要具有一些辅助功能。

长久以来, 灰尘和水对光幕的影响和损坏, 占据着光幕故障率的最高比例。以往采取的方法通常为用胶水封堵透镜, 或加密封胶垫, 或在电路板上浸涂防水层, 或将光电器件局部密封等等。这些方法都有一定的局限性。

虽然光幕是电梯中的一个部件, 可它的工作状况如何, 直接影响着电梯的安全正常运行。所以, 当电梯在人们的工作生活中扮演着不可缺少的角色时, 光幕得以广泛使用、市场竞争日趋激烈的今天, 关注光幕的功能、性能和品质就显得更为重要了。

摘要：电梯是楼房里上下运送乘客或货物的垂直运输设备。根据电梯的运送及运行特点, 掌握电梯光幕的原理, 确保电梯在使用过程中人身和设备安全。

关键词：电梯,光幕,安全