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陶瓷杆传感器发明的原因

来源:www.czcy.com.cn发表时间:2020-09-23

在现代水利水电行业中,闸门的启闭大多依靠液压缸来推动。人们需要随时知道闸门的开度状态,于是在液压缸上安装行程检测装置,来检测活塞杆的行程,从而检测出闸门开度的数值。目前,常用的测量闸门开度的位移传感器装置有很多种形式,大致可分为三种:钢丝绳旋转编码器、黑色陶瓷活塞杆加CIMS行程检测、磁致伸缩位移传感器。

钢丝绳旋转编码器是水利工程上最早成熟的产品,它的主要部件有:旋转编码器、钢丝绳、自动收缆装置。其测量原理是:当液压缸缸陶瓷活塞杆运动时,钢丝绳被拉动并带动旋转编码器旋转,从中便得知陶瓷活塞杆运动的距离,从而得出闸门的开度。钢丝绳旋转编码器在液压缸上的安装分为内置式与外置式。内置式精度高,抗干扰性强,受环境影响小,不用考虑冬季防冰冻问题,其缺点是安装要求较高,现场保养维护困难,一旦钢丝绳拉断,则有可能损伤液压缸内壁加工面,这不仅是传感器的更换,更涉及到液压缸本身的损伤与拆卸,工程量巨大。外置式钢丝绳可作为独立部件安装在液压缸表面或闸墙上,虽然有效避开内置式的缺点,但这种安装方式受环境因素影响较大,尤其是当钢丝绳浸入水中时,水流冲击、水面结冰、水中漂浮物等因素都会使读数失准。此外,钢丝绳还存在打滑和零点漂移等问题,影响读数稳定性。

陶瓷活塞杆传感器也是水利工程上较为常用的产品之一,主要部件有:陶瓷活塞杆、CIMS行程检测装置。陶瓷活塞杆在喷涂陶瓷之前做了刻槽预处理,CIMS行程检测装置安装在液压缸与陶瓷活塞杆的结合处,并通过采集陶瓷活塞杆上的多行小齿槽来确定陶瓷活塞杆的位移。这类传感器大多无法实现绝对编码,断电后须从零位开始检测,这在工业应用环境中是个重要缺陷,少数实现绝对编码,但都采用多行编码,制造困难,成本高。

磁致伸缩类位移传感器大多采用内置式,其核心原理是波导管在磁场中运动发出电信号来确定位移量。这类传感器虽然能够获得较高的精度,但其检测长度越长,误差则越大,目前其量程大多在5米内,行程过长对液压缸工作状态也有限制,液压缸水平状态时会导致波导管因挠度弯曲而磨损,导致传感器的使用寿命缩短,后期维护也不方便。

  

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