基于错位放大原理的高精度液压启闭机开度检测装置的制作方法

1.本发明涉及高精度液压启闭机开度检测技术领域，具体为基于错位放大原理的高精度液压启闭机开度检测装置。


背景技术：

2.水利工程液压启闭机是开启和关闭闸门的水工机械，为精确控制闸门的开度，需要对液压启闭机活塞杆伸出长度进行实时检测，以确定闸门的实时开度信息。目前工程上采用的检测方法很多，总的来讲分为传感器内置式的和传感器外置式的，传感器内置式的检测方式由于传感器更换困难目前逐步被淘汰，传感器外置式的检测方式在不断的革新，逐步由拉线外置式、静磁栅外置式过渡到集成度更高的绝对开度传感器中来。
3.绝对开度传感器是通过对活塞杆上标记物的识别进行行程检测，但在实践中，传感器对活塞杆标记物的识读往往存在精度不高的问题，究其原因，是因为采用的开关型霍尔器件只能对磁场强度进行定性判断而无法实现磁场强度的定量判断，进而造成传感器对标记物存在精确位置判断的盲区。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供基于错位放大原理的高精度液压启闭机开度检测装置，以解决上述背景技术中提出的由于采用的开关型霍尔器对标记物存在精确位置判断的盲区。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于错位放大原理的高精度液压启闭机开度检测装置，包括油缸，所述油缸正面的一端开设有安装孔，所述安装孔的内部固定设置有识读装置，所述识读装置包括翼板和外壳，所述翼板的中部固定设置有外壳，所述外壳内侧的底部卡合设置有pcb板，所述pcb板的底端安装有单列线性霍尔传感器，所述外壳内壁两侧的顶部均开设有安装槽，两个所述安装槽内侧的底部均固定设置有定位平台，两个所述定位平台之间的顶部设置有永磁铁，所述油缸的一端设置有活塞杆，该装置通过采用线性霍尔传感器解决开关型霍尔传感器无法对磁场强度进行定量检测的问题，同时通过对活塞杆标记物与单列线性霍尔传感器的间距配合，实现了基于错位放大高精度液压启闭机绝对开度的实时检测，能够提高识读的准确性。
6.优选的，所述外壳的顶端卡合设置有盖板，所述外壳的一侧开设有过线孔，所述外壳的底端为感应面，通过盖板的设置能够给起到密封的作用。
7.优选的，所述pcb板顶端的四个边角均开设有定位孔，四个所述定位孔的内部均卡合设置有定位柱，四个所述定位柱均固定设置于外壳内壁的底端，所述pcb板的顶端设置有通讯芯片、若干个电气连接触点、控制芯片和三个模数转换芯片，通过四个定位柱分别与四个定位孔限位卡合来将pcb板进行限位固定。
8.优选的，所述活塞杆的表面开设有若干个凹槽组，若干个所述凹槽组均包括定位区、标识区和计数区，标识区为固定宽度的单个凹槽，定位区与标识区间隔有一定的宽度，该宽度与下一个凹槽宽度相等，且能够与霍尔传感器的间距形成错位关系，计数区编码与
定位区间隔有一定的宽度，计数区采用跳码计数规则。
9.与现有技术相比，本发明的有益效果是：该装置通过采用线性霍尔传感器解决了开关型霍尔传感器无法对磁场强度进行定量检测的问题，同时通过对活塞杆标记物与单列线性霍尔传感器的间距配合，实现了基于错位放大原理的高精度液压启闭机绝对开度的实时检测，能够提高识读的准确性。
附图说明
10.图1为本发明的整体图；
11.图2为本发明识读装置的立体图；
12.图3为本发明识读装置的剖视图；
13.图4为本发明pcb板的俯视图；
14.图5为本发明pcb板的仰视图；
15.图6为本发明活塞杆的局部放大图。
16.图中：1、油缸；2、安装孔；3、识读装置；31、翼板；32、外壳；33、过线孔；34、pcb板；35、安装槽；36、定位平台；37、永磁铁；38、盖板；39、定位柱；4、活塞杆；5、单列线性霍尔传感器；6、凹槽组；61、定位区；62、标识区；63、计数区；7、通讯芯片；8、电气连接触点；9、控制芯片；10、模数转换芯片；11、定位孔。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
18.请参阅图1-6，本发明提供了基于错位放大原理的高精度液压启闭机开度检测装置，包括油缸1，油缸1正面的一端开设有安装孔2，安装孔2的内部固定设置有识读装置3，识读装置3包括翼板31和外壳32，翼板31的中部固定设置有外壳32，外壳32内侧的底部卡合设置有pcb板34，pcb板34的底端安装有单列线性霍尔传感器5，外壳32内壁两侧的顶部均开设有安装槽35，两个安装槽35内侧的底部均固定设置有定位平台36，两个定位平台36之间的顶部设置有永磁铁37，油缸1的一端设置有活塞杆4，该装置通过采用线性霍尔传感器解决了开关型霍尔传感器无法对磁场强度进行定量检测的问题，同时通过对活塞杆4标记物与单列线性霍尔传感器5的间距配合，实现了基于错位放大高精度液压启闭机绝对开度的实时检测，能够提高识读的准确性。
19.外壳32的顶端卡合设置有盖板38，外壳32的一侧开设有过线孔33，外壳32的底端为感应面，通过盖板38的设置能够给起到密封的作用。
20.pcb板34顶端的四个边角均开设有定位孔11，四个定位孔11的内部均卡合设置有定位柱39，四个定位柱39均固定设置于外壳32内壁的底端，pcb板34的顶端设置有通讯芯片7、若干个电气连接触点8、控制芯片9和三个模数转换芯片10，通过四个定位柱39分别与四个定位孔11限位卡合来将pcb板34进行限位固定。
21.活塞杆4的表面开设有若干个凹槽组6，若干个凹槽组6均包括定位区61、标识区62和计数区63，标识区62为固定宽度的单个凹槽，定位区61与标识区62间隔有一定的宽度，该宽度与下一个凹槽宽度相等，且能够与线性霍尔传感器的间距形成错位关系，计数区63编
码与定位区61间隔有一定的宽度，计数区63采用跳码计数规则。
22.本技术实施例在使用时：识读装置3采用30支线性霍尔传感器形成单列排布，线性霍尔传感器间距为3mm，识读范围为30*3-3＝87mm，活塞杆4上按85mm的长度进行分组，每组雕刻标识区62、定位区61和计数区63，活塞杆4在每组内标识区62和定位区61结构型式均不变，仅通过计数区63的变化即可在活塞杆4全长范围内对不同的组进行无重复的标识，当识读装置3感应面接近活塞杆4时，由于永磁铁37的作用，活塞杆4上雕刻的凹槽必然会引起磁场的不同，作用到线性霍尔传感器则表现为电压的变化，通过模数转换芯片10读取电压的不同，即可读取活塞杆4上的编码信息，识读装置3在活塞杆4的任意位置，30支霍尔传感器均能够读到各自对应的磁场信息，识读时，先遍历30支传感器，连续5支传感器为低磁通量时，即可判断该处为标识区62，完成对标识区62的识别后即可进行定位识读，定位识读采用读取磁通量的大小和错位放大原理，即3mm间隔的传感器间距与5mm间隔凹槽间距以及5mm的凹槽，共同组成错位关系，定位区61定位识读完成后，即可获得活塞杆4上定位区61相对于识读装置3的精确定位，然后再对识读装置识读范围内除标识区62和定位区61之外的其它读数进行识别，可获得计数区63的二进制编码，该二进制编码包含组别信息，由于各组连续且首尾相连，活塞杆4无论任何开度，识读装置3均能够覆盖识读到标识区62、定位区61以及计数区63的信息，再通过精确定位和组别计算即可精确获得液压启闭机的绝对开度信息。
23.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。