水下位移检测的新方法

　　摘要:归纳了诸如液压油缸等水下移动部件行程位移的检测原理、优.奴及不足，并提出了新的检测装置原理。

　　许多设备需要检测其执行件的位移，以便于对其实施有效控制。一般的检测方法有:标尺、光栅尺、同步感应尺和激光测距仪等。但对于在水下工件的执行件，由于水流、渣滓或密封等原因的影响，检测比较困难，前面提到的几种方法一般都不能应用。本文仅以水力发电厂机组闸门的控制设备门式起重机(简称门机)抓梁的穿销油缸位移检测为例，谈谈水下位移检测的方法。

　　1油缸内置开关

　　在油缸内部的两个端盖上各布置一个感应开关(接近开关)，如磁感应接近开关、电感式或电容式接近开关等。当活塞移动到起点或终点时，发出一个开关量信号，实现位移检测。这种方法在实际中应用较多，且安全可靠，但只能对位移行程的两点(或有限几点)进行检测，不易实现连续检测。因此，这种方法适用于对油缸等位移的结果进行检测。

　　2外置行程开关

　　这种方法是在油缸行程的起点和终点外置两个密封的电感线圈(图1)，在移动的活塞上布置一个“T’’形铁芯。当活塞移动到起点或终点时，“T’，形铁芯插人电感线圈，改变了线圈的阻抗，引起检测电流信号的变化，实现检测。目前，我国水力发电厂的大多数门机抓梁都采用这种检测方法。同样，这种方法只能实现对起点和终点的两点检测，但成本较低。由于不能确定行程中油缸的准确位移，因而，出现意外情况(如油缸被杂物卡滞)时，操作者无法判断能否强行提升，可靠性较差。

　　3外置检测缸筒

　　这种方法是在油缸的上方平行布置一根封闭的检测缸筒，以实现多点、实时检测，随时掌握油缸位移大小。目前，在门机的技术改造中多采用这种形式。根据检测缸筒工作原理的不同，又可将其分为两种:

　　一种是检测缸筒内沿轴向布置若干磁感应接近开关(图2)，移动的活塞上布置一高强度磁铁，通过磁感开关发出开关量信号实现检测。由于磁铁布置在检测缸筒外，为使磁感开关能正常感应，一般将检测缸筒用ICr18NigTi无磁不锈钢制成，磁铁的磁强度不小于3500高斯。这种方式可靠性高，即使缸筒进少量的水，也不影响密封性较好的磁感开关工作，通用性也非常好(有些门机采用一套控制系统对应多套液压油缸的运行模式)。检测精度由筒内的磁感开关的数量而定，受磁感开关的感应范围的影响，其检测精度最高可达roITun。但感应开关及不锈钢材料成本较高。