專利名稱：閘門升降高度顯示及控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電機運行自動控制裝置，具體地說是一種閘門升降高度顯示及控制裝置。
背景技術：
在各種水庫、大壩上設置的閘門，一般是通過螺桿式啟閉機或卷揚式啟閉機進行升降操作控制的。而閘門的升降高度，是通過一種機械測量裝置進行測量的，即在閘門上安裝有齒條，通過與齒條相嚙合的齒輪的轉動圈數的統計，來計量閘門的升降高度。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量誤差。這種誤差最多時可達100毫米，從而影響到水利部門對放(過)水量的精確調控或計量。另外機械式計量裝置體積大，調試繁瑣，安裝不便，數據容易丟失，所以閘門在升降過程中不能隨意中止。
實用新型內容本實用新型的目的就是提供一種計量誤差小、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。
本實用新型是這樣實現的在中央處理器上外接有操作鍵盤、顯示器、開關控制電路和閘門移動距離傳感器。開關控制電路中的執行元件接在閘門啟閉機的主控電路上，閘門移動距離傳感器安裝在閘門啟閉機的驅動軸上。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對話接口。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)，則中央處理器接收指令，開關控制電路動作，接通閘門啟閉機主控電路，閘門即在啟閉機帶動下上升或下降。同時閘門移動距離傳感器將啟閉機驅動軸的轉動圈數和移動角度折算成閘門對應的升、降距離數據，不斷地輸入中央處理器。當閘門實際升降值與設定輸入值相等時，中央處理器指令開關控制電路動作，斷開閘門啟閉機的主控電路，從而停止閘門的升降，并同時顯示閘門目前所在的位置高度。本裝置具有停電記憶功能，對在閘門升降過程中因停電造成的停機，在通電后仍可繼續恢復工作并完成原有的運行，使閘門升、降到預定的高度。
本實用新型是一種采用微電子技術制成的、專為螺桿式啟閉機和卷揚式啟閉機做高度顯示和控制使用的電子高度計，具有外觀小巧、結構緊湊、操作簡單和計量準確、誤差小等特點，升降高度誤差小于0.2毫米，并可在極限位置設定報警，適用于就地控制和遠程集中控制，滿足了水利部門的使用需要。
圖1是本實用新型的電路結構框圖。
圖2、圖3是閘門移動距離傳感器在螺桿式和卷揚式啟閉機上的兩種具體實現方式的結構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型是由中央處理器1和外接的操作鍵盤2、顯示器3、開關控制電路4和閘門移動距離傳感器5所組成。中央處理器1可由單片機和外圍電路組成，通過控制程序完成各種顯示和控制功能。開關控制電路4的執行元件可采用微動繼電器，繼電器的觸點連接在閘門啟閉機的主控電路上。閘門移動距離傳感器5(如圖2、3所示)是由行程開關6和數據羅盤7組成，在數據羅盤的盤面上制有一圈均勻分布且指向圓心的凸棱8，行程開關上的推桿與數據羅盤上的凸棱相觸碰。當數據羅盤隨閘門啟閉機上的驅動軸同步轉動時，盤面上的凸棱不斷地觸碰行程開關上的推桿，使行程開關不斷地向中央處理器發出計數信號，由此折算出閘門的升降移動距離。由于數據羅盤與啟閉機的驅動軸同步，而行程開關的觸發信號僅與數據羅盤上的凸棱有關，所以只要數據羅盤上的凸棱分布密度適當，即可保證閘門移動距離傳感器的計量精度，而且也不存在任何的配合或運動誤差問題。這是本裝置實現閘門升降高度的高精確度顯示和控制的關鍵所在。
圖2中，數據羅盤7裝在蝸輪9平面上，蝸桿10通過皮帶傳動機構接閘門升降控制電機11。電機啟動運轉，通過三角帶傳動，帶動蝸桿10轉動，蝸桿帶動蝸輪9轉動，蝸輪與螺母同時轉動，帶動與螺母螺紋聯接的絲杠上下運行。行程開關6通過裝在蝸輪9上面的數據羅盤7的轉動來采集轉動數據。根據蝸輪的轉動圈數，即可測得絲桿(及所帶閘門)的上下運行距離。此為螺桿式啟閉機上的閘門移動距離傳感器的工作原理。
圖3中，數據羅盤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11相接的減速機14的低速軸頭上。電機11帶動減速機14轉動，減速機低速軸軸頭上的鏈輪13通過鏈條帶動鏈輪12轉動，鏈輪12上安裝數據羅盤7，行程開關6通過數據羅盤的轉動來采集數據。根據鏈輪12的轉動圈數，即可得到卷揚式啟閉機帶動閘門上升或下降的距離。
權利要求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)、開關控制電路(4)和閘門移動距離傳感器(5)。
2.根據權利要求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距離傳感器(5)由行程開關(6)和數據羅盤(7)組成，在數據羅盤的盤面上制有一圈均勻分布且指向圓心的凸棱(8)，行程開關上的推桿該凸棱相觸碰。
3.根據權利要求2所述的閘門升降高度顯示及控制裝置，其特征在于數據羅盤(7)裝在蝸輪(9)平面上，蝸桿(10)通過皮帶傳動機構接閘門升降控制電機(11)。
4.根據權利要求2所述的閘門升降高度顯示及控制裝置，其特征在于數據羅盤(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(11)相接的減速機(14)的低速軸頭上。
專利摘要本實用新型公開了一種閘門升降高度顯示及控制裝置，其結構是在中央處理器上外接有操作鍵盤、顯示器、開關控制電路和閘門移動距離傳感器。開關控制電路中的執行元件接在閘門啟閉機的主控電路上，閘門移動距離傳感器安裝在閘門啟閉機的驅動軸上。本實用新型是一種采用微電子技術制成的、專為螺桿式啟閉機和卷揚式啟閉機做高度顯示和控制使用的電子高度計，外觀小巧，結構緊湊，操作簡單，計量準確，升降高度與計量誤差小于0.2毫米，并設有極限位置報警，適用于就地控制和遠程集中控制，滿足了水利部門的使用需要。
文檔編號G05D3/12GK2664038SQ20032011139
公開日2004年12月15日 申請日期2003年12月22日 優先權日2003年12月22日
發明者張保水 申請人:河北大禹水工機械有限公司