[实用新型]数字型单索式位移感测装置

说明书

本实用新型涉及一种数字型单索式位移感测装置，其主要是将钢索卷轮、盘式弹簧及信号感测元件等组装成一体，以便于组装并减少安装故障，而藉以精确地感测换算出该钢索拉动的位移数值。

一般水库、河川渠道或柚水站皆设有制水闸门，而通常于闸门设施上则装设有闸门开度计(或称闸位计)，藉以将闸门开启的高度信号传入控制室，以利于制水与排洪状态的监控，继而部份的闸门设施并可利用所测量的闸门开度数值以换算过闸流量，所以，该闸门开度数值的精确性，对于泄洪与防洪的闸门操作实务上极为重要。然而目前的闸门开度计多为利用机械式齿轮组以带动的圆盘形比例式指针表为主，其主要利用齿轮组以同步带动一电位计，并直接以电位比例而转换为模拟信号输出，但该种模拟式的指针数值精密性不高，且该模拟式信号的传送方式极易出现闸门未启动，而控制室的闸门开度指针表则产生不定时跳动的弊端。为改善该圆盘形指针表感测装置的缺点，本发明人曾经申请实用新型“单索式闸门开度计的改良结构”(申请号：86220763)，并获准授权。该专利虽已改进上述测量装置的缺点，然其钢索的卷轮及感测轮上分别设置而非组装成一体，故其会增加制造成本及容置空间，因而仍有进一步改进的必要。然而，若仅将信号感测元件与卷轮合为一体，则钢索在不同复位速度缠绕于卷轮上可能发生排列不齐的情况，且于钢索拉伸後意外松脱时，将以加速度运动弹回，往往出现钢索脱出卷轮线槽的故障情况，从而影响测量的精确性及其作业功能；另外，有关美国专利第5,236,144号的「缆索拉伸线性位移换能器」则藉由一缆索拉动一卷轮，而该卷轮则同轴转动一电位计，由电位比例而转换为模拟信号，而得以感测缆索拉伸的位移数值，但其缆索的复位并无导引排线的可靠设计，且其串联带动的电位计，需另作信号转换而存在较多误差因子，而其他据以改进使用的商品，虽多可接用光学编码器而改善其精度，然而该类装置则或是未能导顺排线，或是卷轮与感测轮并列而扩大其结构空间，且其皆未能防止缆索松脱加速卷回时所发生缆索故障的弊端，所以，对于这些专利的上述缺点，实有必要作进一步的研究改进；

本实用新型的主要目的是提供一种结构改进的数位型单索式位移感测装置，其是将上述专利单索式位移感测装置的卷轮、盘式弹簧及信号感测装置合为一体，使其组装极为简单，而能直接发出数字式信号并改善缆索回卷的导顺机能。

本实用新型是这样实现的：主要是在一壳体内螺固有一基板，而该基板的中心固定轴上轴设有一卷轮，且在该卷轮的内壁轮周缘等距嵌设有若干个磁铁，可以将该卷轮的转动位移量经由该基板上的磁性感测元件而以数字式信号传送至一电路板，进而以感测显示位移数值；

其中，在该壳体内组装有一电路板，而在该壳体的底板一侧的圆孔则套置有一套管，使一钢索可顺畅地穿设其间，而一盖板则可一体螺固组装于该壳体的前缘位置；

基板，其是一可螺固于该壳体侧板上的板体，在该基板中心位置则固设有一固定轴，且该固定轴上定位套设有一轴承，而该轴承则置设于一卷轮内侧壁的承窝部位，且其藉由一扣环而将该卷轮定位于该固定轴上，继而，在该基板上的卷轮周围则对称固设有三支圆杆，相对地，在该三支圆杆上则分别对应滑动套设有三个滑轮，且该三个滑轮轮缘的圆弧凹槽则可供该钢索滑动套设，另在该基板上装设有一磁性感测元件；

卷轮，在其轮缘的外周面整齐缠绕排列有一钢索，而在该卷轮的内侧壁轮周缘所等距嵌固的数个磁铁在同步转动时，则会与该基板上的磁性感测元件间产生交替断续信号，经由电路信号处理作业，使该卷轮所转动的周长信号可以规律地检测换算出该钢索的拉伸位移长度，而该卷轮上的钢索拉动或其缠绕复位排列则藉由该三个对应滑轮的来回滑动导引，使该钢索能整齐地缠绕排列在该卷轮上，且进而能顺畅地拉动该卷轮并测量其钢索的拉伸位移距离；

挡板，其为一呈L形的板体，且其罩覆于该卷轮及该三个滑轮而一体螺固在基板上，而该挡板的前缘则藉由三个对应圆孔以分别嵌固于三支圆杆的另端，使该三支圆杆能获得稳固地支撑，再者，在该挡板的内侧壁与该三个滑轮的轮缘间距小于该钢索的直径，使钢索在意外松脱加速卷回时不会松脱于该滑轮，进而提高该卷轮的弹拉效能及其感测的精确性。

其中该壳体的外侧壁上对称凹设有一框糟，可藉由一对应的框架板而将该壳体螺固定位于一感测机台上。

其中在该基板上的感测元件可为磁簧开关。

其中在该卷轮的内径周缘与该基板的固定轴间嵌设有一盘式弹簧，使该卷轮具有自动回转复位的功能。