GB T 24474-2009 电梯乘运质量测量.pdf

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1、ICS 9114090Q 78 蝠目中华人民共和国国家标准GBT 244742009ISo 1 8738：2003电梯乘运质量测量Lifts(elevators)-Measurement of lift ride quality20091015发布(IS()18738：2003，IDT)2010一0301实施丰瞀髁紫帮if量,譬撬警瞥鐾发布中国国家标准 管理委员会仅19目 次前言引言-1 范围2规范性引用文件3术语和定义-4测量仪器-5乘运质量的评价-6测量程序和结果的表述附录A(规范性附录)振动峰峰值的计算附录B(规范性附录) 恒加速度和变加速度区域的计算GBT 24474-2009IS0

2、1 8738：2003V】1124923刖 吾GBT 24474-2009ISO 1 8738：2003本标准等同采用国际标准ISO 18738：2003电梯电梯乘运质量测量(英文版)。为便于使用，本标准对ISO 18738：2003作了少量编辑性修改。本标准的附录A和附录B为规范性附录。本标准由全国电梯标准化技术委员会(SACTC 196)提出并归口。本标准负责起草单位：上海永大电梯设备有限公司。本标准参加起草单位：奥的斯电梯(中国)投资公司、国家电梯质量监督检验中心、上海三菱电梯有限公司、日立电梯(中国)有限公司、通力电梯有限公司、康力电梯有限公司、西子奥的斯电梯有限公司、苏州江南嘉捷电梯

3、股份有限公司、巨人通力电梯有限公司、长江润发机械股份有限公司。本标准主要起草人：王伟峰、甘晓峰、沈言、王衡、姚姚、张柏炽、宋晓华、王东升、刘成轩、周卫东、邓军德、黄光。GBT 24474-2009ISO 18738：2003引 言本标准的目的是鼓励全行业对构成电梯乘运质量的振动和噪声信号的定义、测量、处理和表述方面进行统一。统一的目的是通过减少因信号采集和量化方法的不同而引起的电梯乘运质量测量结果的差异，使电梯用户受益。本标准主要用于对下列方面感兴趣的群体提供指导：1完善制造规范和仪器校准方法；2在合同中约定电梯乘运质量技术指标；3根据国际标准来测量电梯乘运质量。本标准旨在提出这样的电梯乘运质

4、量测量方法：1易于没有噪声和振动分析方面专业知识的人员理解；2与人体响应紧密关联，以确保能更真实地反映人体的感受；3通过国家标准的校准程序获得解释。电梯行业的经验表明，峰峰值的振动评估与乘客的舒适感有特定的关联。对于本标准，规定量化最大振动峰峰值和A95振动峰峰值的两种表述方式是有必要的。由于电梯产品的特殊性，有必要在本标准中规定测量过程的必要条件和方法以及量化各个信号的有关界限(起止点)。为了与人体响应联系起来，分别分析垂直振动和垂直运行控制也是有必要的。最后，由于包含了利于数字编程的算法，本标准反映出电梯行业对快速自动计算所需信号量的测量仪器的商业需求。如果能满足本标准的要求，也可使用模拟

5、量系统。电梯乘运质量测量GBT 24474-2009ISO 1 8738：20031范围本标准规定了测量和报告电梯运行期间乘运质量的要求和方法。本标准未规定可接受的或不可接受的乘运质量指标。注：涉及电梯乘运质量的评价时，通常要参考电梯的性能参数。与电梯性能有关的参数包括加加速度和加速度。本标准定义并使用了性能参数，它们对评价电梯的乘运质量是必不可少的。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，

6、其最新版本适用于本标准。GBT 2298 1 991机械振动与冲击术语GBT 3785 声级计的电、声性能及测试方法GBT344112007 机械振动与冲击 人体暴露于全身振动的评价 第1部分：一般要求(1SO 2631-1：1997，IDT)GBT 15619 2005机械振动与冲击人体暴露词汇(ISO 5805：1997，IDT)JJF 1059-1999测量不确定度评定和表示ISO 8041：1 990和Amd1：1 999人对振动的响应测量仪器3术语和定义GBT 2298-1991和GBT 156192005确立的以及下列术语和定义适用于本标准。31加速度acceleration由电梯

7、运行控制引起的。轴速度的变化率。注：用米每二次方秒表示(ms2)。32振动vibration加速度值相对于一个参考值或大或小交替地随时间变化的现象。注1：用米每二次方秒表示(m，s2)。注2：有时用非推荐的单位Gal(伽利略)表示。1 Gal=001 ms233A95在定义的界限范围内，95采样数据的加速度或振动值小于或等于的值。注1：该值一般用于按统计学的方法评估典型水平。注2：见523、5 4 I、543。34速度velocity由电梯运行控制引起的2轴位移的变化率。注：速度用运行速率和方向来报告，用米每秒表示(ms)。1GBT 24474-2009IS0 1 8738：200335V95

8、在定义的界限范围内，95采样数据的速度值小于或等于的值。注i：该值一般用于按统计学的方法评估典型水平。注2：见5 5 3。36测量轴axes of measurement对于传统结构的电梯采用直角坐标系：z垂直于轿厢主门平面的轴(即前后方向)；y垂直于z轴和z轴的轴(即左右方向)；z垂直于轿厢地板的轴(即铅垂方向)。注：对于非传统结构的电梯，应根据GBT 1344I I 2007对影响人体的机械振动基本中心坐标系方向的规定，即一个面向轿厢主门站立的人来定义各个轴。37电梯乘运质量lift ride quality与乘客感觉和电梯运行有关的轿内声级和轿厢地板的振动。38加加速度jerk由电梯运行

9、控制引起的z轴加速度的变化率。注1：在出现加加速度期间，乘客对垂直方向乘运质量的感觉用变加速度期间垂直振动的评估来描述。见5 3和543。注2：加加速度用米每三次方秒(ms3)表示。39振动峰峰值peakto-peak vibration level被单一交零点分开的两个符号相反的峰值的绝对值之和。310声音soundA计权声压级，以分贝为单位。311声压级sound pressure levelL。声压与基准声压之比的以10为底的对数乘以20。注：基准声压值为20 pPa(210吒Pa)312等效声压级equivalent sound pressure levelL。平均A计权声压级，在定义

10、的界限内使用A频率计权和“快速”时间计权。4测量仪器41总则测量仪器应该由以下部分组成：a)分别测量三个正交坐标轴加速度的传感器；，2b) 测量声压级的传感器；c)数据采集系统；d)数据存储系统；e)数据处理系统。42特性测量仪器的特性应满足表1所述要求。表1测量仪器的特性GBT 24474-2009ISO 18738：2003性能参数 振 动 加速度 声 音频率计权 全身x、y、=轴(见ISO 8041) 不适用 A计权(见GBT 3785)10 Hz低通滤波(2阶巴特沃斯频带限制 见IS0 8041 不适用(2一pole Butterworth)准确度8 1类(见ISO 8041) 1类(

11、见ISO 8041 6) 2级(见GBT 3785)时间计权 不适用 不适用 快速(见GBT 3785)环境 见lSO 8041 见ISO 8041 见GBT 3785分辨能力 0005 ms2 001 ms2 1 dB最大瞬时加速度以上20到最小 最大加速度以上20到最小 从最小值以下2 dB测量范围瞬时加速度以下20。 加速度以下206 到最大值以上5 d辟8信号应经滤波以排除无关信号；o在0 Hz-1 Hz范围内的准确度应与ISO 8041中1 Hz的准确度相同I。一15 ms24-15 ms2的范围应可以满足上述要求；d 7 msz13 msz的范围应可以满足上述要求；。30 dB(A

12、)90 dB(A)的范围应可以满足上述要求。43振动数据处理振动数据应按照ISO 8041的要求进行计权，以模拟人体对振动的响应。振动信号应使用ISO 8041定义的全身z、Y和z轴计权系数和频带限制进行频率计权。对于数字采样系统，应使用未压缩的数据。44环境影响仪器应符合IsO 8041规定的机械振动、温度范围和湿度范围的要求。45声音测量要求声音测量系统应符合GBT 3785中2型声级计的要求。46校准要求461 总则所有测量仪器的校准应能溯源到有关国家基准。测量系统在首次使用前以及可能影响到校准的大修或改造之后应进行校准。462振动测量系统校准应包括对8 Hz、01 Hz到80 Hz间至

13、少5个近似等距的频率的正弦输入进行读数误差测定，输入的加速度幅值不得小于01 ms2。校准应符合IsO 8041的要求。3GBT 24474-2009ISO 1 8738：2003463加速度测量系统校准应在8 Hz和0 Hz分别进行，要求如下：a)8 Hz时，对001 ms2到20 ms2间的至少5个等距加速度幅值应确定读数误差。校准应符合ISO 8041的要求；b)0 Hz时，应进行准确度检查。从0 Hz到1 Hz的系统准确度应与ISO 8041规定的l Hz的准确度相同。464声音测量系统声音测量系统的校准应按照GBT 3785对2级声级计的要求进行。5乘运质量的评价51计算界限应采用下

14、列界限来定义所计算信号量的范围(见图1)。界限0 电梯离开端站开始关门前至少05 S；界限1 电梯开始运行后离开端站500 mm；界限2电梯到达端站停止运行前500 mm；界限3电梯到达端站，停止运行或门完全打开(以最后发生的动作为准)后至少05 s。注l：界限1和界限2是根据经验得出的，其目的是为了把电梯运行的信号与因门操作引起的信号分离开来而单独进行评价。然而，在极少数情况下，界限1和界限2可能包括了占主导地位的门操作的影响，或可能排除了由于电梯运行而产生的信号的主要区域。对于这种情况，在有关协议各方同意的条件下，量化电梯运行信号时允许调整这两个界限到足以防止出现这种情况。界限1或界限2应

15、：a)增加到500 mm以上。电梯从端站运行500 mm后如果门操作引起的振动或声音的信号占主导地位(如：关门运行的振动或声音衰减异常缓慢)；b)减小到500 mm以下。如果因电梯运行引起的振动或声音在信号中占主导地位，若不减小到500 mm以下，它可能在计算中被排除(如：有问题的液压电梯在平层期间产生的振动)。注2：界限。和界限3的定义已经包括了电梯运行的开始和结束，这将确保551描述的速度计算的准确度。界限1和界限2已基于距离被定义，以排除门操作和简化信号处理。oE趟剖星卜Ih一 Ir_ 1ll 1一”_i_i_一、吖r一。10 15 20 25时间S图1典型z轴加速度信号的计算界限52加

16、速度和减速度521 总则加速度和减速度值应通过对原始z轴信号进行10 Hz低通滤波后计算，见图2。10 Hz低通滤波器应是表1所描述的2阶巴特沃斯(2一pole Butterworth)滤波器。4GBT 24474-2009ISO 1 8738：2003。一八。：一。 。一一 一一一一”一一、嗍”一一： 八 ： ，一O 10 15 25时间51原始z轴信号；210 Hz滤波后的z轴信号。图2原始z轴信号和10 Hz滤波后的z轴信号522最大加速度和最大减速度最大加速度应是加速度信号中最大绝对值，最大减速度应是减速度信号中最大绝对值。注：量化加速度和减速度是为了确认与乘运质量结果对应的运行控制设

17、置。523 A95加速度和A95减速度A95加速度应是在界限0到界限3之间的前半部分信号中，在最大速度的5到95的范围内计算。A95减速度应是在界限0到界限3之间的后半部分信号中，在最大速度的95到5的范围内计算，见图3。595 955 、一、。 、； l、时间s图3 A95加速度和A95减速度的计算53加加速度531 总则加加速度对乘运质量的影响应采用543定义的垂直振动来评价。注1：量化加加速度是为了确认与乘运质量结果对应的运行控制设置。如图4所示，加加速度应在52定义的10 Hz滤波后的z轴加速度信号中计算，取05 s持续运行区问的中点，运用最d,Z-乘法拟合线计算斜率得出加速度信号的时

18、间函数。注2：拟合线的持续时问是由经验确定的。532最大加加速度最大加加速度应是界限0到界限3之间加加速度信号的最大绝对值，见图4。20210lE)|髓馏景321101E)|划嘲E)髓婀最GBT 24474-2009IS0 1 8738：2003雹j 2。5薯 。羹 八一 一 八、 7 t 时间s图4加加速度信号54振动541 总则振动应按照43规定对时域内的加速度信号计权确定。振动信号应采用峰峰值评价(见39)。最大振动峰峰值是指在所定义的界限内所有峰峰值的最大值。A95(典型)振动峰峰值是指在所定义界限内95的峰峰值小于或等于的值。振动峰峰值、最大振动峰峰值和A95(典型)振动峰峰值如图5

19、所示，计算方法见附录A。E、需鞲时间5振动；o一交零点；夺 峰值；口一一最大峰峰值；A95峰峰值。图5峰峰值计算示意圈542水平振动；j和，轴在界限1和界限2之间，计权的z轴和计权的轴时域信号的振动峰峰值应按541计算(见图6)。报告中应包括最大振动峰峰值和A95振动峰峰值。og稃蛙0 25a) 0一O25b)00250 05c) OO05005d) 0GBT 24474-2009IS0 1 8738：2003l 2。 十。 ， 一 1。 上 。-L一h -圳-uu_-I啊正一JHm珊卫_u_叫 一JJUTrr一1 1Plnf哪删rl啊，-啊-l啊lTI-IlIlT一M一In-1rr”T11十

20、1。 一 一111 玎I p。 1 。“J jk卫-出山_l“。越“柚山且。瞌上-抽五正-mJ山i-“ 心Ik止。j|II邛11丌1。 F I研11r唧_啊n叩11下叮1111-lrlWn唧i啊 矾下1rl 。千-由哪硼 州脚： MT10 15a)z轴(未计权)b)y轴(未计权)c)z轴(计权)d)J轴(计权)图6 未计权和计权的水平振动信号543垂直振动：z轴在界限0到界限3之间，计权的z轴时域信号的振动峰峰值应按5在附录B定义的以下两个不同振动信号区域分别写入报告(见图7)：a)恒加速度区域，由运行控制引起且加速度为常数；b)变加速度区域。对于恒加速度区域，报告应写入最大和A95振动峰峰值

21、。对于变加速度区域，报告应写入最大振动峰峰值。注：由于对运行时间最小化的要求，较高的振动值可能发生在变加速度区域。域，并允许在每个区域内分别计算垂直振动。25时间s41计算。计算出的振动值应附录B所述的程序用于定义这些区GBT 24474-2009ISO 18738：20032 0 a)芝0三臀 一2 0辅 022 30 5 lO 15 20 25时间Sa)轴(未计权)b)g轴(计权)翻界限0到界限3之间的变加速度区域；口界限1到界限2之间的恒加速度区域。图7恒加速度和变加速度区域的计权和未计权的z轴振动信号55速度551 总则由电梯运行控制引起的速度值应直接测量，或通过52定义的10 Hz低

22、通滤波信号的积分计算(见图8)。注：量化电梯速度是为了确定乘运质量的结果所对应的运行控制设置。552最大速度最大速度应是速度的最大绝对值。553 V95速度V95速度计算的界限范围应是：从加速段最大速度的95后1 s到减速段最大速度的95前1 S，见图8。3卜一加速段最大速度的95；2一加速段最大速度的95后1 S；3 减速段最大速度的95前1 s；4减速段最大速度的95。图8 V95速度的计算56声音界限1和界限2之间的最大声压级和L。声压级应按310、45、51和表1的定义计算和表述(见图9)。8O2讪b号100螺鹾 75皿晕七 50GBT 24474-2009IS0 18738：2003

23、+ 最大声压级；一一，一。声压级。图9最大声压级和LA蚰声压级25时间s6测量程序和结果的表述61 测量的准备和结果的表述611 总则测量工作宜在有关各方同意的时间进行，以避免因环境噪声可能产生的影响而带来争议。下列情况不宜进行声音测量：a)存在与电梯或建筑物的机器设备正常运行无关的声源，且b) 有关一方认为上述声源有可能影响测量结果。注：例如，建筑物环境噪声，建筑施工、装修或清洁工作的噪声均可能影响测量结果。在正常建筑物环境条件下，除非有关各方对技术或物业的因素达成一致，否则在测量期间附属设备和建筑物的机器设备宜按612、613、614规定运行。612轿厢附属设备轿厢风扇或空调宜关闭，声讯报

24、警、到站钟和广播设备也宜关闭。如有任何一种设备不能关闭，则应在结果报告中说明。注：仅需评价与电梯运行有关的振动和声音。613层站附属设备町在轿厢内昕到的警报、钟声和广播设备宜关闭。614建筑物的机器设备建筑物的所有机器设备，包括邻近的电梯，都宜处于正常服务状态。62传感器的位置621 总则振动测量传感器应放置在轿厢地板中心半径为100 nm的圆形范围内(见图10)，声音测量传感器的位置应在轿厢地板该区域的上方15 m01 m处，且应沿32轴直接对着轿厢主门。注：通常，人员对于振动测量传感器的放置位置和声音测量传感器的握持高度的判断足以满足上述要求(见6 3)。GBT 24474-2009IS0

25、 1 8738：2003图10测量传感器的位置622仪器在轿厢地板上的放置仪器应放置在正常使用的地板表面上。如地板表面未达到正常使用状态，测量时也不应增加其他覆盖物。仪器支脚应该施加给地板一个不小于60 kPa的压强，该压强近似于人脚产生的压强(见注)。在整个测量过程中仪器应与地板始终保持稳定接触。注：放置在轿厢地板上的仪器用于测量振动，该振动反映了人站在地板上感觉到的情况。仪器的结构应使其在三个坐标轴方向与地板的任何机械隔离尽可能小，因为这种隔离可能导致与机械共振相关的衰减或放大从而使得测量偏离人的感觉。因此，对于充分接触的最低要求是至少施加人脚产生的压强。例如：假设站立乘客体重的90分布在

26、两脚跟部，单脚跟部接触面的周长为o 25 m：】oGBT 24474-2009ISO 18738：2003Cj=Xd 2A一，其中：c为周长；d为直径=0079 6 m；r为半径=0039 8 m；A为接触面积=(0039 8m)2=0 004 97m2(对单脚)。根据体重的90分布在脚跟部、10在脚前部的假设，且人体的平均质量(卅)为68 kg，可计算出单脚作用于接触面积上的最大质量为堕旦；型kg，即306 kg。由306 kg和接触面积0004 97 m2得出平均压强声为：警一黼-60400 Pa60 kPa。其中，g为重力加速度(g一9806 65 ms2)。63人员在轿厢内不应超过2人

27、。如测量时轿厢内有2人，其站立位置不应导致轿厢明显不平衡。在测量过程中，每个人均应保持静止和安静。为避免因轿底和地板表面的局部变形而影响测量，人员不应将脚放在距振动测量传感器l 50 mm范围内；为避免被测声音声级的改变，人员不应站在距声音测量传感器300 mm范围内；人员也不应站在声音测量传感器和轿门之间(见图10)。64测量程序为了采集数据，测量应包括：出发端站的门关闭操作过程、电梯从端站到端站的全程运行、门开启操作全过程和电梯到达端站的停靠过程、以及在运行的每个端点加上05 s(见51)。应至少测量一次上行和一次下行。因异常或意外事件而使试验被认为是非正常运行的应重新测量，非正常的数据可

28、作废。65结果的表述如果611所述声音测量延期，应在报告中说明。下列般信息、乘运质量结果和运行特性(供参考)也应写入报告：a)一般信息测量的日期和时间；测量仪器的识别号和最后一次校准日期；一一参加测量人员的姓名和完成测量的机构名称；612、613和614所述设备的状态建筑物信息；电梯编号；运行方向和起止端站。b)乘运质量结果电梯运行期间最大声压级和L声压级；电梯运行期间z轴和y轴的最大振动峰峰值和A95(典型的)振动峰峰值；电梯运行在变加速度区域内，z轴最大振动峰峰值；电梯运行在恒加速度区域内，z轴最大振动峰峰值和A95(典型的)振动峰峰值。c)运行特性(供参考)最大速度和V95(典型的)速度

29、；最大加、减速度和A95(典型的)加、减速度；最大加加速度。在报告上述数值时，有效数字的位数不应超出由不确定度评估得到的位数。对报告数值有异议时，应参照GUM(测量不确定度表示指南)处理。所有不确定度的评估都应按95的置信水平进行。1】GBT 24474-2009IS0 18738：200312附录A(规范性附录)振动峰峰值的计算计算振动峰峰值、最大振动峰峰值、A95(典型)振动峰峰值的步骤：第一步：在计算的第一个界限后，找出第1、第2和第3个计权信号的交零点；第二步：找出第1和第3交零点之问的最大正、负信号值；第三步：求出这两个量绝对值的和，用Pm表示，其中P代表峰峰值；第四步：在交零点2到

30、4、3到5、4到6等之间重复第二、三步，求出所有的峰峰值直到最后界限之前的最后一个交零点，分别称为P，P：P，P。孙等；第五步：采用下述方法计算最大峰峰值：P一(P，P2 3 4P 5)(即所有峰峰值中的最大值)；第六步：采用下述方法计算A95峰峰值：PA9。一(P123，P234P 5)A9；。GBT 24474-2009IS0 1 8738：2003附录B(规范性附录)恒加速度和变加速度区域的计算定义恒加速度和变加速度区域的步骤：第一步：采用1 Hz低通2阶巴特沃斯(2 pole Butterworth)滤波器对521定义的加速度信号进行滤波；第二步：在第一步算得的滤波后加速度信号上，取1

31、 S持续运行区间的中点，运用最小二乘法拟合线，计算斜率的时间函数；第三步：在时间轴上识别出第二步计算出的斜率绝对值大于03 ms3的所有区段；第四步：在第三步标识出的每一区段的前、后各增加05 s；第五步：定义第四步得出的区段为变加速度区域；第六步：定义时间轴上界限1和界限2之间除去第四步得出的区段以外的区段为恒加速度区域。注：上述程序是根据经验确定的。第二步中的1 S最小二乘法的计算用于定义两个加速度区域，不能用于计算加加速度值。中华人民共和国国家标准电梯乘运质量测量GBT 24474 2009IS0 18738：2003*中国标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北街16号邮政编码：100045网址wwwspcnetcn电话：68523946 68517548中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销*开本8801230 116印张125字数28千字2009年12月第一版2010年3月第二次印刷*书号：1550661-39349定价21 00元如有印装差错 由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话：(010)68533533