軸連接閘位計是什么及其工作原理

軸連接式閘位計是水利工程中用于測量和控制閘門開起高度的關(guān)鍵設備，其工作原理基于機械傳動與編碼轉(zhuǎn)換的協(xié)同作用，具體可分為以下幾個核心環(huán)節(jié)：

一、核心組件構(gòu)成

1. 編碼器

• 作為信號轉(zhuǎn)換的核心，分為機械編碼器和光電編碼器兩類。

• 機械編碼器：通過齒輪組或凸輪結(jié)構(gòu)實現(xiàn)位置編碼，輸出格雷碼（如10-13bit），每周可輸出32組編碼，連續(xù)256周循環(huán)。

• 光電編碼器：利用光柵盤與光電傳感器配合，輸出變位格雷碼（如13-16bit），編碼分辨率更高（如4096×4096），適合高精度場景。

2. 耦合器

• 連接閘門啟閉機旋轉(zhuǎn)軸與編碼器輸入軸，實現(xiàn)運動同步傳遞。

• 常見形式包括彈性聯(lián)軸器、偏心聯(lián)軸器、齒輪組、鏈輪鏈條等，適應不同安裝場景。

  

二、工作原理詳解

1. 運動傳遞

• 閘門作垂直升降或旋轉(zhuǎn)運動時，啟閉機旋轉(zhuǎn)軸通過耦合器帶動編碼器主軸同步轉(zhuǎn)動。

• 例如，卷揚式啟閉機通過彈性聯(lián)軸器直接連接編碼器輸入軸，齒輪式啟閉機則通過齒輪組傳遞運動。

2. 編碼轉(zhuǎn)換

• 機械編碼器：齒輪組將主軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為編碼盤的位置變化，通過觸點開關(guān)輸出格雷碼信號。

• 光電編碼器：光柵盤隨主軸旋轉(zhuǎn)，光電傳感器讀取光柵刻線變化，生成變位格雷碼或脈沖信號。

• 編碼信號通過電插座輸出，包含閘門當前位置的*編碼信息。

3. 信號處理與輸出

• 平板閘門：輸出信號經(jīng)硬件或軟件譯碼，直接顯示閘門開度（如厘米級精度）。

• 弧形/人字形閘門：電顯示器或計算機對格雷碼進行三角函數(shù)換算，輸出實際開度值。

• 輸出形式包括并行格雷碼（19芯航空插頭）、RS485串口（MODBUS協(xié)議）、4-20mA模擬量信號，傳輸距離可達500米。

三、技術(shù)參數(shù)與性能指標

• 測量范圍：機械編碼器0-10m，光電編碼器0-20m。

• 分辨率：機械編碼器1cm，光電編碼器0.5cm或0.1cm。

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