本发明专利技术公开了一种非接触式螺杆启闭机行程和磨损量实时监测装置，包括检测装置和丝杠，所述检测装置有外壳，所述外壳的一侧表面设有感应面，所述感应面内侧固定安装有PCB板，所述PCB板上布设有线性霍尔元件阵列和控制元件，所述线性霍尔元件阵列位于PCB板的一面，所述控制元件位于PCB板的另一面，所述PCB板布置有霍尔元件的一面紧贴外壳的感应面的内侧一面，PCB板布置有控制元件的一面布置有永磁铁，所述永磁铁与PCB板有间隙，所述永磁铁的磁场覆盖整个PCB板，所述丝杠为有梯形螺纹，梯形螺纹的牙顶表面加工有纵向槽，所述检测装置安装在启闭机机架上，能够实现非接触式监测，满足恶劣环境下的运行要求。恶劣环境下的运行要求。恶劣环境下的运行要求。
【技术实现步骤摘要】
一种非接触式螺杆启闭机行程和磨损量实时监测装置
[0001]本专利技术涉及丝杠监测领域，更具体地说，涉及一种非接触式螺杆启闭机行程和磨损量实时监测装置。
技术介绍
[0002]螺杆启闭机控制着水闸的运行，由于其结构简单，价格低廉，工作稳定可靠，在水利水电行业中得到了广泛的应用，但由于螺杆启闭机工作环境恶劣，大部分都在比较偏远或风沙较大的地方。
[0003]随着水资源利用的精细化管理，需要对螺杆启闭机的开度进行精确的控制才能获得较好的水资源收益，目前螺杆启闭机上适用的传感器均为位移监测型传感器，精度不高且容易损坏，其次，螺杆启闭机的频繁运行会造成螺母与丝杠间的磨损，该磨损达到一定程度会造成启闭偏差和其它安全问题，目前只能通过人工的方式进行监测发现，有待提出一种新的监测装置来解决这一问题。
技术实现思路
[0004]针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种非接触式螺杆启闭机行程和磨损量实时监测装置，利用霍尔原理，将线性霍尔元件以阵列的形式布置在PCB板上，装入外壳并固定好永磁铁后，即具备了感知铁磁性材靠近程度的能力，当靠近螺牙时，牙顶距离线性霍尔元件阵列较近，牙底距离霍尔器件较远，距离的偏差会引起线性霍尔元件阵列的输出组成不同，通过阵列定位即可获得牙顶和牙底在丝杠在轴向上的变化，由于丝杠上加工有凹槽，当丝杠转动时，阵列上一个或多个线性霍尔器件(取决于丝杠的大小)会感知到丝杠牙顶凹槽带来的距离变化，从而进行计数操作，本专利技术解决了螺杆启闭机行程监测精度不高和没有螺母和丝杠磨损量监测的难题，且能够实现非接触式监测，满足恶劣环境下的运行要求。
[0005]为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案。
[0006]一种非接触式螺杆启闭机行程和磨损量实时监测装置，包括检测装置和丝杠，所述检测装置有外壳，所述外壳的一侧表面设有感应面，所述感应面内侧固定安装有PCB板，所述PCB板上布设有线性霍尔元件阵列和控制元件，所述线性霍尔元件阵列位于PCB板的一面，所述控制元件位于PCB板的另一面，所述PCB板布置有霍尔元件的一面紧贴外壳的感应面的内侧一面，PCB板布置有控制元件的一面布置有永磁铁，所述永磁铁与PCB板有间隙，所述永磁铁的磁场覆盖整个PCB板，所述丝杠为有梯形螺纹，梯形螺纹的牙顶表面加工有纵向槽，所述检测装置安装在启闭机机架上，所述检测装置的外壳的感应面与丝杠的外圆形成形成面与圆相切的配合关系，所述外壳的感应面与丝杠留有间隙。
[0007]进一步的，所述PCB板的表面设有安装孔，所述安装孔对位连接于外壳的一侧表面，通过设置安装孔，利于安装定位。
[0008]进一步的，所述安装孔有四个，且分别位于PCB板的四角位置。
[0009]进一步的，所述PCB板的一侧表面设有电气触点，所述电气触点成线性排布，利于接线连接，方便监测控制。
[0010]进一步的，所述外壳的一端表面两侧均固定连接有固定孔，所述固定孔通过螺钉固定安装于圆形顶盖的表面，可以固定安装，方便组合定位。
[0011]进一步的，所述外壳的一侧表面设有穿线孔，所述穿线孔对位于PCB板的一侧表面，可以穿线连接，利于通电控制。
[0012]进一步的，所述外壳的侧面两端均设有卡接槽，所述卡接槽的侧面卡接于永磁铁的两端表面，利于卡接安装，方便对位连接。
[0013]进一步的，所述永磁铁的一侧表面固定连接有盖板，所述盖板的表面固定安装于外壳的一侧表面，能够隔离防护，利于安装定位。
[0014]进一步的，所述线性霍尔元件阵列平行于感应面，所述永磁铁为宽度方向充磁，且磁极方向垂直于感应面。
[0015]进一步的，所述感应面、线性霍尔元件阵列和永磁铁的方向均平行于丝杠的移动。
[0016]相比于现有技术，本专利技术的优点在于：
[0017](1)本方案利用霍尔原理，将线性霍尔元件以阵列的形式布置在PCB板上，装入外壳并固定好永磁铁后，即具备了感知铁磁性材靠近程度的能力，当靠近螺牙时，牙顶距离线性霍尔元件阵列较近，牙底距离霍尔器件较远，距离的偏差会引起线性霍尔元件阵列的输出组成不同，通过阵列定位即可获得牙顶和牙底在丝杠在轴向上的变化，由于丝杠上加工有凹槽，当丝杠转动时，阵列上一个或多个线性霍尔器件(取决于丝杠的大小)会感知到丝杠牙顶凹槽带来的距离变化，从而进行计数操作。
[0018](2)为非接触式，无机械磨损便于进行密封操作，达到防水和水下工作的要求。
[0019](3)在螺牙上加工的凹槽不影响螺母和丝杠的机械强度，同时凹槽还有携带润滑脂的能力，便于螺母和丝杠间的润滑。
[0020](4)采用磁性原理的传感器具有抗油污和其它污物的能力，适用性强。
[0021](5)传感器记录丝杠的旋转角度并计数，通过角度换算行程，实现了高精度测量的目的。
[0022](6)采用线性霍尔元件阵列布局，实现了丝杠轴向运动的监测，不仅实现了丝杠旋转方向的辨识，同时也实现了螺母与丝杠磨损量的监测。
附图说明
[0023]图1为本专利技术的整体结构外部立体示意图；
[0024]图2为本专利技术的平面结构局部示意图；
[0025]图3为本专利技术的外部爆炸示意图；
[0026]图4为本专利技术的内部结构爆炸示意图；
[0027]图5为本专利技术的外壳的结构示意图；
[0028]图6为本专利技术的PCB板的一侧表面结构示意图；
[0029]图7为本专利技术的PCB板的另一侧表面结构示意图。
[0030]图中标号说明：
[0031]1丝杠、10检测装置、11调节螺母、13圆形定杆、14外壳、15PCB板、 16永磁铁、17线
性霍尔元件阵列、18感应面、19安装孔、2固定孔、21穿线孔、22卡接槽、23盖板、25纵向槽、26电气触点、27控制元件。
具体实施方式
[0032]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0033]请参阅图1
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7，一种非接触式螺杆启闭机行程和磨损量实时监测装置，包括检测装置10和丝杠1，请参阅图1、图2、图5、图6和图7，检测装置10 有外壳14，外壳14的一侧表面设有感应面18，感应面18内侧固定安装有PCB 板15，PCB板15上布设有线性霍尔元件阵列17和控制元件27，线性霍尔元件可以感知磁场的大小和方向，当磁铁与线性霍尔元件的相对位置固定时，线性霍尔元件会输出固定的值以显示当前磁场的大小，当铁磁性材料靠近该磁场时，靠的越近，穿过线性霍尔元件的磁感线密度也越大，因此线性霍尔元件可以检测到铁磁性材料靠近的程度，从而获得相应的输出，线性霍尔元件阵列17位于PCB板15的一面，控制元件27位于PCB板15的另一面，PCB 板15布置有霍尔元件的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种非接触式螺杆启闭机行程和磨损量实时监测装置，包括检测装置(10)和丝杠(1)，其特征在于：所述检测装置(10)有外壳(14)，所述外壳(14)的一侧表面设有感应面(18)，所述感应面(18)内侧固定安装有PCB板(15)，所述PCB板(15)上布设有线性霍尔元件阵列(17)和控制元件(27)，所述线性霍尔元件阵列(17)位于PCB板(15)的一面，所述控制元件(27)位于PCB板(15)的另一面，所述PCB板(15)布置有霍尔元件的一面紧贴外壳(14)的感应面(18)的内侧一面，PCB板(15)布置有控制元件(27)的一面布置有永磁铁(16)，所述永磁铁(16)与PCB板(15)有间隙，所述永磁铁(16)的磁场覆盖整个PCB板(15)，所述丝杠(1)为有梯形螺纹，梯形螺纹的牙顶表面加工有纵向槽(25)，所述检测装置(10)安装在启闭机机架上，所述检测装置(10)的外壳的感应面(18)与丝杠(1)的外圆形成形成面与圆相切的配合关系，所述外壳的感应面(18)与丝杠(1)留有间隙。2.根据权利要求1所述的一种非接触式螺杆启闭机行程和磨损量实时监测装置，其特征在于：所述PCB板(15)的表面设有安装孔(19)，所述安装孔(19)对位连接于外壳(14)的一侧表面。3.根据权利要求2所述的一种非接触式螺杆启闭机行程和磨损量实时监测装置，其特征在于：所述安装孔(19)有四个，且分别位于PCB板(15)的四角位置。4.根据权利要求1所述的一种非接触式螺杆启闭...
【专利技术属性】
技术研发人员：方超群，薄西宁，耿红磊，高连广，曹亚超，胡坤，史清坤，郑莉，杨娟娟，
申请(专利权)人：水利部水工金属结构质量检验测试中心，
类型：新型
国别省市：
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