本文經(jīng)由我司客戶(hù)江蘇武進(jìn)液壓?jiǎn)㈤]機廠(chǎng)是如何將拉繩位移傳感器用于水電廠(chǎng)溢流壩閘門(mén)開(kāi)度傳感器的工作原理，并進(jìn)行改造的實(shí)施方案。通過(guò)改造，不僅能準確測量閘門(mén)實(shí)際開(kāi)度，而且使閘門(mén)操作方式更簡(jiǎn)捷，減少了維護人員的工作強度，消除了設備隱患，提高了水電站溢流壩閘門(mén)開(kāi)度測量度及泄洪，保證了控制系統的安全性、可靠性。

      水電站位于上游貢江支流的桃江流域，是一座以發(fā)電為主，兼有防洪、養殖為綜合效益的小型水電樞紐工程。其溢流壩上共有8扇弧形閘門(mén)，液壓?jiǎn)㈤]油缸及液壓系統均由江蘇武進(jìn)液壓制造，油缸內徑340mm，工作行程為7700mm，閘門(mén)開(kāi)度測量系統是采用德國進(jìn)口的磁致線(xiàn)性位移傳感器。由于大壩水庫庫容屬于日調節，調節的水位范圍小，每年的汛期閘門(mén)啟閉操作十分頻繁。經(jīng)過(guò)幾年的運行，閘門(mén)開(kāi)度儀測量的不準確性致使操作工作更加繁重，設備投運以來(lái)不斷發(fā)生故障。為此，水電廠(chǎng)在2014年對溢流壩弧形閘門(mén)開(kāi)度的測量及遠控控制系統進(jìn)行了技術(shù)改造。實(shí)現液壓式泄洪閘門(mén)的集中遠程自動(dòng)控制，從而保證了汛期泄洪閘門(mén)快速安全準確動(dòng)作、提高了閘門(mén)啟閉效率。

1.閘門(mén)開(kāi)度傳感器測量誤差較大

一方面，溢流壩弧形閘門(mén)的開(kāi)啟和關(guān)閉是通過(guò)主油缸活塞桿的縮回和伸出實(shí)現的，閘門(mén)左、右缸活塞桿工作全行程7700mm，而對應于副油缸1030mm全行程，安裝位置如圖1所示，內置式線(xiàn)性位移傳感器安裝于副油缸內。

通過(guò)計算公式得出閘門(mén)開(kāi)度計算值與實(shí)際存在偏差，所以閘門(mén)開(kāi)度測量的準確性難于達到。

另一方面，閘門(mén)開(kāi)度信號采取4-20mA模擬量傳輸，信號傳輸過(guò)程中易受同在一個(gè)電纜槽中的強電信號的干擾，造成錯誤的檢測信號或意外干擾，檢測信號經(jīng)過(guò)PLC模擬量輸入AD轉換，由于檢測精度收到一定影響，由其是對于左右兩側油缸需要糾偏的控制影響更為明顯，所以在閘門(mén)實(shí)際操作過(guò)程中，左右兩側油缸的測量開(kāi)度不準確，從而影響閘門(mén)兩端啟閉速度，造成速度差異，甚至越糾越偏，從而發(fā)生閘門(mén)傾斜現象。

針對以上存在的問(wèn)題，水電廠(chǎng)決定對齊進(jìn)行技術(shù)改造。

2.閘門(mén)開(kāi)度傳感器改造

為解決上述存在的問(wèn)題，將原來(lái)的磁致線(xiàn)性位移傳感器更換為主油缸位置拉繩式位移傳感器GWS512-S。核心檢測元件為一個(gè)適合戶(hù)外應用的型編碼器，GMX425 RE10 SGB編碼器的檢測信號采用SSI協(xié)議傳輸。檢測精度相對于模擬量檢測也大為提高。閘門(mén)開(kāi)度傳感器采用鋼絲繩與值編碼器控制，閘門(mén)運動(dòng)時(shí)，測量輪在恒張力彈簧和鋼絲繩的帶動(dòng)下轉動(dòng)，將油缸活塞桿線(xiàn)位移轉換成測量卷筒的角位移，值編碼器將卷筒的角位移送至PLC的SSI模塊，通過(guò)SSI模塊采集編碼器數值從而準確的測出油缸的位移量。因主油缸行程與鋼絲繩之比為1:1，從根本上解決了原來(lái)的磁致線(xiàn)性位移傳感器測量和計算帶來(lái)的綜合誤差。