针对液压式闸门的开度测量方法

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1、第3期水利信息化NO．32014年6月ⅥerResourcesInformatizationJun．，2014液压式闸门的开度测量方法吴忠恩(浙江省水利水电勘测设计院，浙江杭州310000)摘要：结合闸门控制设计经验，针对液压式闸门，对不同型式闸门开度测量方法进行比较，重点介绍用恒力收带式传感器测量液压式闸门开度的方法，实际应用案例说明，恒力收带式传感器测量方法具有有效性和实用性，可为今后设计选型提供参考。关键词：液压闸门；开度；测量；恒力收带式；转轴式；编码器中图分类号：TV663文献标识码：A文章编号：1674—9405(2014)03—0048—040引言转轴式传感器通过测绳、

2、挂轮、重锤可以完成液压平板门和弧形门的开度测量，平板闸门的开度随着我国水利事业的跨越式发展，越来越多的测量示意图如图1所示。在进行这种传感器的安装闸门，特别是大吨位的闸门采用了液压式启闭机【1]。时，首先要把装有挂轮的转轴式传感器装于闸门上为保证液压闸门的可靠运行，也为了使闸门控制能方的合适位置，然后把测绳的一端系于闸门的某一更好地纳入计算机监控系统，准确可靠地进行液压固定点，并令测绳绕过挂轮，在测绳的另一端系上闸门的开度测量就成了一个十分现实和重要的课重锤。题。传统的转轴式传感器用于液压闸门的开度测传感器量，由于安装繁琐、测量精度不高、重复性差，愈来愈显示出固有的弊端。将恒力收带式

3、传感器用于液压闸门的开度测量，在实际工程运行中得到了良好反映。在此基础上结合多年闸门控制设计经验，将恒力收带式与转轴式传感器在液压闸门的开度测量方面作个比较，期望为今后设计选型提供参考。1转轴式传感器用于液压闸门的开度测量转轴式传感器是采用接触式轴角编码器或光电图1平板闸门的开度测量传感器制成的一种角位移传感器【]，目前已广泛应用此种方法在应用于平板闸门开度测量时能满足于卷扬式平板门和弧形门的开度测量。但是，当把一般的测量精度使用要求；但应用于弧形闸门时，转轴式传感器用于液压闸门的开度测量时，尽管采由于存在明显的固有机械和非线性位移导致的计算取了多种不同的测量方法，在精度、安装和调试

4、等等方面误差，已逐渐被淘汰。方面仍存在诸多问题。1．2利用联轴节完成液压弧形闸门的开度测量1．1通过测绳、挂轮、重锤完成液压闸门的开度联轴节是一种能把转轴式传感器和卷扬式转动测量轴或油缸转动支铰连接起来的万向联轴器。采用联收稿日期：2014-05-06作者简介：吴忠恩(1962-)，浙江杭州人，工程师，主要从事水利水电工程、城市供排水等工程的电气自动化设计工作。第3期吴忠恩：液压式闸门的开度测量方法49轴节完成对闸门的开度测量，就是把传感器与卷扬烦，而且齿轮的啮合间隙也会造成测量的回差。由式转动轴或油缸转动支铰直接相连，通过传感器测于安装的复杂性，该类测量方式已逐步被其他测量得的转动

5、角度，对应到相应的闸门升降高度，可以方法取代。完成对闸门开度的测量[3]，安装示意图如图2所示。2恒力收带式传感器用于液压闸门的开度测量由于转轴式传感器在测量液压弧门开度时存在难以克服的缺点，经过技术创新，在一些工程中开始采用恒力收带式传感器，取得了相对满意的效果。2．1恒力收带式传感器结构原理恒力收带式传感器实际上是一种长度传感器，图2利用联轴节完成开度测量采用弹簧力平衡原理，主要由高精度位移传送系统此测量方法的优点是传感器安装简单，关系比(钢带及链轮)、恒力装置(平衡弹簧组件)和编码较明确。当用于卷扬式闸门开度测量时，只要知道器等部件组成，结构原理如图4所示。转动轴每度的角位移对

6、应钢丝绳的变化长度，就可钢带贮轮以确定闸门的开度量。缺点是当用于液压式闸门测量时，传感器调正困难，精度低，重复性差。液压启闭机的油缸支铰转动角度一般在60。左右，闸门开度一般在10m以上，如果考虑到液压弧门的非线性校正，即使满足闸门开度1em的分辨率，对传感器灵敏度的要求一般也应不低于104圈／转。很明显，对于如此高灵敏的传感器，当用于闸门的现场零位调整时，由于油缸本身和传感器的回差，调试工作相当困难，且测量的重复性也很差，目前该测量方式主要应用在一些测量精度要求不高的场合。l-3利用扇齿轮(齿条)完成液压弧形闸门的开度测量图4恒力收带式传感器结构原理示意图为避免传感器与油缸支铰直接

7、相连时传感器零传感器的主要技术指标如下：测量范围为0～点难以调试的弊端，实际施工中调试人员常在油缸19．999m；分辨率1nllrl；基本误差为±1mm；重支铰上安装1个大齿数的扇齿轮，通过齿轮啮合增复性误差≤±1inrn；回差<2rnrn。速后，再与传感器连接，安装示意图如图3所示。采用恒力收带式传感器进行闸门开度测量时，一旦被测量闸门位置发生变化，恒力弹簧组件转动，收进或放出钢带，带动链轮与编码器转动，从而输出被测量闸门位置的编码值。最大特点是测点位移