一种闸门提升重量检测传感器的制作方法

本发明属于重量传感器领域，特别涉及一种闸门提升重量检测传感器。

背景技术：

水利基础设施中的很多河道闸门的起升和关闭都是依靠电动卷扬机拉动钢丝绳来执行的，将四条钢丝绳固定在闸门顶部的左右两侧，通过滑轮组然后卷绕到电动卷扬机的辊轮上。由于河道闸门和门槽有一部分是淹没在水中的，因此容易沾染泥沙等异物，有可能出现闸门在运行过程中卡在门槽中的情况，这时如果不及时停止电动卷扬机，钢丝绳有可能被拉断，存在安全隐患。

目前，要测量钢丝绳对闸门的拉力，需要在钢丝绳上安装传感器，实际使用时效果并不好，因为钢丝绳和传感器会跟随闸门移动，所以传感器的供电线缆和信号传输线缆需要留出足够的活动长度，这样很容易在线缆上下移动时发生缠绕、打结，或者绷断，因此亟需提供一种新型的闸门提升重量检测传感器解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种闸门提升重量检测传感器，电动卷扬机两侧的轴承座们下方各安装一个传感器，两个传感器上的载荷为卷扬机自身的重力、闸门的重力、水对闸门的浮力、门槽和闸门侧面的摩擦力和钢丝绳的重力的合力。传感器安装完毕以后，先松开钢丝绳，测量出电动卷扬机自身的重量，然后重新设置零点，然后再把闸门连接到钢丝绳上，然后就可以测量闸门的载荷。

为了实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种闸门提升重量检测传感器，包括支撑座、弹性体和电阻式应变计。所述的弹性体和支撑座是一个整体，所述的电阻式应变计共有8片，粘贴在所述弹性体上，组成等臂电桥结构，所述弹性体受到卷扬机、钢丝绳和闸门的压力，引起电阻式应变计产生微形变，导致电桥输出电压发生变化，再通过线缆将电压信号输出。

本发明的有益效果为：传感器的量程大，安装空间小，结构简单，安装方便，由于不需要安装在钢丝绳上，因此不会出现跟随钢丝绳移动而导致线缆缠绕的现象。不论闸门处于上升或下落过程中，当闸门在遇到卡阻、钢丝绳断裂、打滑等故障时，传感器上的载荷会发生明显变化，操作人员们可以根据这种变化立即判断出闸门处于非正常运行状态，并且采取处置措施，避免发生危险事故。

附图说明

图1为传感器的结构图；

图2为传感器的安装示意图；

图3为传感器中电阻式应变计组成的等臂电桥电路图。

具体实施方式

结合附图1～3对本发明做出进一步的说明：

一种闸门提升重量检测传感器，其结构如图1所示，包括安装孔1、支撑座2、弹性体3和贴片孔4，所述的安装孔1位于所述支撑座2上，安装孔1一共有4个，左右两侧各2个，用于固定传感器，所述支撑座2一共有2个，左右两侧各1个，支撑所述弹性体3，所述弹性体3的左右两侧各有一个贴片孔4，用于粘贴电阻式应变计。

在本发明的一个较佳实施例中，传感器的安装方式如图2所示，卷扬机5的左右轴承座6下方，各放置一只重量检测传感器7，卷扬机5辊轮上的钢丝绳9与闸门8连接，用于牵引闸门8上升或下降，传感器7上的载荷为卷扬机5自身的重力、闸门8的重力、水对闸门8的浮力、门槽10和闸门8侧面的摩擦力和钢丝绳9的重力的合力。

传感器中电阻式应变计组成的等臂电桥电路如图3所示，电阻应变计r1和r2，r3和r4，r5和r6，r7和r8分别组成4个桥臂，电阻应变计r2和r3之间，r6和r7之间加激励电压uin，电阻r1和r8之间，r4和r5之间输出信号uout，当传感器受力时，电阻应变计r1-r8会发生微形变，自身的电阻值也会发生变化，导致输出信号uout的值发生变化，检测uout的大小，再通过放大和ad转换，就能得到传感器上加载重量的变化。

综上所述，本发明可以提供一种闸门提升重量检测传感器，传感器的量程大，安装空间小，结构简单，安装方便，由于不需要安装在钢丝绳上，因此不会出现跟随钢丝绳移动而导致线缆缠绕的现象。不论闸门处于上升或下落过程中，当闸门在遇到卡阻、钢丝绳断裂、打滑等故障时，传感器上的载荷会发生明显变化，操作人员们可以根据这种变化立即判断出闸门处于非正常运行状态，并且采取处置措施，避免发生危险事故。

技术特征：

1.一种闸门提升重量检测传感器，包括包括安装孔(1)、支撑座(2)、弹性体(3)和贴片孔(4)，所述的安装孔(1)位于所述支撑座(2)上，安装孔(1)一共有4个，左右两侧各2个，用于固定传感器，所述支撑座(2)一共有2个，左右两侧各1个，支撑所述弹性体(3)，所述弹性体(3)的左右两侧各有一个贴片孔(4)，用于粘贴电阻式应变计。

2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于：传感器安装时，卷扬机(5)的左右轴承座(6)下方，各放置一只重量检测传感器(7)，卷扬机(5)辊轮上的钢丝绳(9)与闸门(8)连接，用于牵引闸门(8)上升或下降。

技术总结
本发明公开了一种闸门提升重量检测传感器，属于重量传感器领域，包括支撑座、弹性体和电阻式应变计。电阻式应变计粘贴在弹性体上，组成等臂电桥结构，弹性体受到卷扬机、钢丝绳和闸门的压力，引起电阻式应变计产生微形变，导致电桥输出电压发生变化，再根据电压变化得到重量数据。这种传感器的量程大，安装空间小，结构简单，安装方便，由于不需要安装在钢丝绳上，因此不会出现跟随钢丝绳移动而导致线缆缠绕的现象。当闸门在遇到卡阻、钢丝绳断裂、打滑等故障时，传感器上的载荷会发生明显变化，操作人员们可以根据这种变化立即判断出闸门处于非正常运行状态，并且采取处置措施，避免发生危险事故。

技术研发人员：罗少轩;乔爱民;汤庆国
受保护的技术使用者：蚌埠学院
技术研发日：2019.06.11
技术公布日：2019.12.24