[发明专利]一种闸门表面平整度的检测装置和检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种闸门表面平整度的检测装置和检测方法，该检测装置主要应用于检测闸门迎水侧表面的平整度，属于测量技术领域。

背景技术

船闸长期遭受自然和人为因素的影响，老化病害现象较为普遍。随着水运事业的发展，船闸运行频率增大，船舶运量及船型呈逐渐增大的趋势，闸门作为船闸中最重要的组成部分，在行船过程中容易受到船舶撞击、水流和风等荷载的作用，表面出现坑洼或者凸起，不仅影响美观，在严重情况下还可能影响船闸开闸泄水，从而威胁到船闸的安全和使用寿命。

在闸门铸造中，闸门表面平整度应低于2%，在进水口等容易产生气蚀的部位闸门表面平整度应小于1%。

现有工程中，还未涉及有对闸门表面平整度的检测方法。目前发明公布了一种检测闸门变形的装置，包括电磁铁、钢丝弦线、探头、钢板、导线、系统电源、信息调理电路、单片机、数据采集器和功率放大器，发明主要运用涡流检测技术，通过测量探头与钢板之间的距离来检测闸门表面是否发生变形，但由于闸门结构并非十分均匀，因而产生的磁场可能会受到闸门自身的不同结构部位的影响，从而影响检测效果。目前对于墙面的检测有红外线测距和超声波测距，但红外线适用于远距离测量，超声波在水中和空气中的传播速度不同，不适用于对闸门的水位变动区的检测。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明公开了一种闸门表面平整度的检测装置和检测方法，其具体技术方案如下：

一种闸门表面平整度的检测装置，该检测装置安装在闸门上游表面，其特征是包括平整度测量机构和平面移动调节机构，所述平面移动调节机构调节平整度测量机构在闸门上游表面的测量位置，实现平整度测量机构能够移动测量到闸门上游表面任意位置的平整度；

所述平整度测量机构包括弹性压敏盒和数据仪，所述弹性压敏盒和数据仪之间用数据线连接，所述弹性压敏盒用来检测闸门上游表面的平整度，所述数据仪用来处理和显示平整度的数据；

所述弹性压敏盒内设置有钢珠、弹簧和压力传感器，所述弹簧的两端分别连接钢珠和压力传感器，钢珠抵压着闸门上游表面，弹簧将来自钢珠的预压力传递给压力传感器，压力传感器将弹簧传递来的预压力传递给数据仪； 钢珠在弹簧的作用下，始终抵压着闸门上游表面，若闸门上游表面凹凸不平，弹簧受到的压力发生变化，进而压力传感器接收到的压力也同步变化，数据仪记录和显示变化数据。

所述平面移动调节机构包括水平轨道和两个纵向滑道，所述两个纵向滑道对称设置在闸门上游表面的两侧，所述两个纵向滑道中均设置有能在对应纵向滑道中上下滑动的移动板，所述水平轨道的两端分别与移动板固定，所述水平轨道能够跟随移动板在闸门表面上下移动。

所述两个纵向滑道的顶部以及两个移动板表面均设置有变向轮，所述测量绳经过对应纵向滑道顶部和移动板表面的变向轮两次变向，最终连接到弹性压敏盒，所述升降绳经过对应纵向滑道顶部的变向轮变向后连接到移动板。

所述弹性压敏盒还设置有钢板、螺纹柱和工字形螺母，所述工字形螺母与螺纹柱螺纹拧紧连接，通过旋转工字形螺母调节弹簧的初始压缩量。所述钢板水平方向左右边缘设置有两个通孔，所述两根测量绳分别穿过对应的通孔，绑扎固定在钢板上。所述钢板卡在工字形螺母中，且钢板上下边缘的滑轮卡在水平轨道中。

所述纵向滑道设置有滑槽，所述移动板设置有卡在滑槽中的“工”字形滑块，通过滑块在滑槽内滑动实现移动板在纵向滑道内上下移动；所述水平轨道包括两个轨道板条，所述轨道板条相对一侧设置有“凹”字形轨道槽，所述钢板上下边缘的滑轮卡在轨道槽中，且钢板上的通孔均位于钢板水平方向的左右边缘。

所述纵向滑道内部铺设有电磁铁，所述移动板选用含铁钴镍的金属材料，所述移动板能够被电磁铁吸附在纵向滑道中。

所述数据仪设置有数据采集器、控制系统和显示屏，所述数据采集器与压力传感器通过数据线连接，显示屏显示数据采集器采集到和处理后的数据；所述数据仪内还设置有卷轴A和卷轴B，所述两根测量绳和两根升降绳分别按照相同的方向缠绕在卷轴A上，所述测量绳还缠绕在卷轴B，两根测量绳在卷轴B上缠绕方向相反，所述控制系统控制卷轴A和卷轴B的转动，且控制系统根据转动情况能够计算得出弹性压敏盒在闸门表面的位置，该位置能够通过直角坐标系的方式在显示屏上显示。

一种闸门表面平整度的检测方法，该检测方法应用闸门表面平整度的检测装置，包括如下操作步骤：