專利名稱：閘門升降高度顯示及控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電機(jī)運(yùn)行自動(dòng)控制裝置，具體地說是一種閘門升降高度顯示及控制裝置。
背景技術(shù)：
在各種水庫、大壩上設(shè)置的閘門，一般是通過螺桿式啟閉機(jī)或卷揚(yáng)式啟閉機(jī)進(jìn)行升降操作控制的。而閘門的升降高度，是通過一種機(jī)械測(cè)量裝置進(jìn)行測(cè)量的，即在閘門上安裝有齒條，通過與齒條相嚙合的齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)的統(tǒng)計(jì)，來計(jì)量閘門的升降高度。由于齒輪和齒條存在有嚙合間隙，因此必然造成閘門升降高度的計(jì)量誤差。這種誤差最多時(shí)可達(dá)100毫米，從而影響到水利部門對(duì)放(過)水量的精確調(diào)控或計(jì)量。另外機(jī)械式計(jì)量裝置體積大，調(diào)試繁瑣，安裝不便，數(shù)據(jù)容易丟失，所以閘門在升降過程中不能隨意中止。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是提供一種計(jì)量誤差小、控制精度高的閘門升降高度顯示及控制裝置，以滿足水利部門的使用需要。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的在中央處理器上外接有操作鍵盤、顯示器、開關(guān)控制電路和閘門移動(dòng)距離傳感器。開關(guān)控制電路中的執(zhí)行元件接在閘門啟閉機(jī)的主控電路上，閘門移動(dòng)距離傳感器安裝在閘門啟閉機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸上。中央處理器可由微處理器與外圍電路連接組成，是本裝置的主控核心。操作鍵盤和顯示器是人機(jī)對(duì)話接口。通過操作鍵盤向中央處理器輸入閘門升降的位移量，并在顯示器上顯示出來，然后再鍵入“升”或“降”指令(或閉合“升”、“降”開關(guān))，則中央處理器接收指令，開關(guān)控制電路動(dòng)作，接通閘門啟閉機(jī)主控電路，閘門即在啟閉機(jī)帶動(dòng)下上升或下降。同時(shí)閘門移動(dòng)距離傳感器將啟閉機(jī)驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)和移動(dòng)角度折算成閘門對(duì)應(yīng)的升、降距離數(shù)據(jù)，不斷地輸入中央處理器。當(dāng)閘門實(shí)際升降值與設(shè)定輸入值相等時(shí)，中央處理器指令開關(guān)控制電路動(dòng)作，斷開閘門啟閉機(jī)的主控電路，從而停止閘門的升降，并同時(shí)顯示閘門目前所在的位置高度。本裝置具有停電記憶功能，對(duì)在閘門升降過程中因停電造成的停機(jī)，在通電后仍可繼續(xù)恢復(fù)工作并完成原有的運(yùn)行，使閘門升、降到預(yù)定的高度。
本實(shí)用新型是一種采用微電子技術(shù)制成的、專為螺桿式啟閉機(jī)和卷揚(yáng)式啟閉機(jī)做高度顯示和控制使用的電子高度計(jì)，具有外觀小巧、結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡(jiǎn)單和計(jì)量準(zhǔn)確、誤差小等特點(diǎn)，升降高度誤差小于0.2毫米，并可在極限位置設(shè)定報(bào)警，適用于就地控制和遠(yuǎn)程集中控制，滿足了水利部門的使用需要。


圖1是本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)框圖。
圖2、圖3是閘門移動(dòng)距離傳感器在螺桿式和卷揚(yáng)式啟閉機(jī)上的兩種具體實(shí)現(xiàn)方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型是由中央處理器1和外接的操作鍵盤2、顯示器3、開關(guān)控制電路4和閘門移動(dòng)距離傳感器5所組成。中央處理器1可由單片機(jī)和外圍電路組成，通過控制程序完成各種顯示和控制功能。開關(guān)控制電路4的執(zhí)行元件可采用微動(dòng)繼電器，繼電器的觸點(diǎn)連接在閘門啟閉機(jī)的主控電路上。閘門移動(dòng)距離傳感器5(如圖2、3所示)是由行程開關(guān)6和數(shù)據(jù)羅盤7組成，在數(shù)據(jù)羅盤的盤面上制有一圈均勻分布且指向圓心的凸棱8，行程開關(guān)上的推桿與數(shù)據(jù)羅盤上的凸棱相觸碰。當(dāng)數(shù)據(jù)羅盤隨閘門啟閉機(jī)上的驅(qū)動(dòng)軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，盤面上的凸棱不斷地觸碰行程開關(guān)上的推桿，使行程開關(guān)不斷地向中央處理器發(fā)出計(jì)數(shù)信號(hào)，由此折算出閘門的升降移動(dòng)距離。由于數(shù)據(jù)羅盤與啟閉機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸同步，而行程開關(guān)的觸發(fā)信號(hào)僅與數(shù)據(jù)羅盤上的凸棱有關(guān)，所以只要數(shù)據(jù)羅盤上的凸棱分布密度適當(dāng)，即可保證閘門移動(dòng)距離傳感器的計(jì)量精度，而且也不存在任何的配合或運(yùn)動(dòng)誤差問題。這是本裝置實(shí)現(xiàn)閘門升降高度的高精確度顯示和控制的關(guān)鍵所在。
圖2中，數(shù)據(jù)羅盤7裝在蝸輪9平面上，蝸桿10通過皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)接閘門升降控制電機(jī)11。電機(jī)啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，通過三角帶傳動(dòng)，帶動(dòng)蝸桿10轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸桿帶動(dòng)蝸輪9轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸輪與螺母同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)與螺母螺紋聯(lián)接的絲杠上下運(yùn)行。行程開關(guān)6通過裝在蝸輪9上面的數(shù)據(jù)羅盤7的轉(zhuǎn)動(dòng)來采集轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)。根據(jù)蝸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)，即可測(cè)得絲桿(及所帶閘門)的上下運(yùn)行距離。此為螺桿式啟閉機(jī)上的閘門移動(dòng)距離傳感器的工作原理。
圖3中，數(shù)據(jù)羅盤7裝在鏈輪12平面上，與該鏈輪鏈條相接的另一鏈輪13裝在與閘門升降控制電機(jī)11相接的減速機(jī)14的低速軸頭上。電機(jī)11帶動(dòng)減速機(jī)14轉(zhuǎn)動(dòng)，減速機(jī)低速軸軸頭上的鏈輪13通過鏈條帶動(dòng)鏈輪12轉(zhuǎn)動(dòng)，鏈輪12上安裝數(shù)據(jù)羅盤7，行程開關(guān)6通過數(shù)據(jù)羅盤的轉(zhuǎn)動(dòng)來采集數(shù)據(jù)。根據(jù)鏈輪12的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)，即可得到卷揚(yáng)式啟閉機(jī)帶動(dòng)閘門上升或下降的距離。
權(quán)利要求1.一種閘門升降高度顯示及控制裝置，其特征在于該裝置是在中央處理器(1)上外接操作鍵盤(2)、顯示器(3)、開關(guān)控制電路(4)和閘門移動(dòng)距離傳感器(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閘門升降高度顯示及控制裝置，其特征在于閘門移動(dòng)距離傳感器(5)由行程開關(guān)(6)和數(shù)據(jù)羅盤(7)組成，在數(shù)據(jù)羅盤的盤面上制有一圈均勻分布且指向圓心的凸棱(8)，行程開關(guān)上的推桿該凸棱相觸碰。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的閘門升降高度顯示及控制裝置，其特征在于數(shù)據(jù)羅盤(7)裝在蝸輪(9)平面上，蝸桿(10)通過皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)接閘門升降控制電機(jī)(11)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的閘門升降高度顯示及控制裝置，其特征在于數(shù)據(jù)羅盤(7)裝在鏈輪(12)平面上，與該鏈輪鏈條相接的另一鏈輪(13)裝在與閘門升降控制電機(jī)(11)相接的減速機(jī)(14)的低速軸頭上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種閘門升降高度顯示及控制裝置，其結(jié)構(gòu)是在中央處理器上外接有操作鍵盤、顯示器、開關(guān)控制電路和閘門移動(dòng)距離傳感器。開關(guān)控制電路中的執(zhí)行元件接在閘門啟閉機(jī)的主控電路上，閘門移動(dòng)距離傳感器安裝在閘門啟閉機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸上。本實(shí)用新型是一種采用微電子技術(shù)制成的、專為螺桿式啟閉機(jī)和卷揚(yáng)式啟閉機(jī)做高度顯示和控制使用的電子高度計(jì)，外觀小巧，結(jié)構(gòu)緊湊，操作簡(jiǎn)單，計(jì)量準(zhǔn)確，升降高度與計(jì)量誤差小于0.2毫米，并設(shè)有極限位置報(bào)警，適用于就地控制和遠(yuǎn)程集中控制，滿足了水利部門的使用需要。
文檔編號(hào)G05D3/12GK2664038SQ20032011139
公開日2004年12月15日 申請(qǐng)日期2003年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月22日
發(fā)明者張保水 申請(qǐng)人:河北大禹水工機(jī)械有限公司