CN2495547Y

CN2495547Y - 耙吸式挖泥船的耙头位置监视器

Info

Publication number: CN2495547Y
Application number: CN 00257277
Authority: CN
Inventors: 李金贵; 王勇; 李炳茜
Original assignee: TIANJIN WATERWAY SURVEYING DESIGN RESEARCH ACADEMY
Current assignee: TIANJIN WATERWAY SURVEYING DESIGN RESEARCH ACADEMY
Priority date: 2000-10-13
Filing date: 2000-10-13
Publication date: 2002-06-19
Anticipated expiration: 2010-10-13

Abstract

本实用新型属数字控制及显示技术类。为克服已有挖泥耙头位置显示技术中存在的问题特提出本方案。该耙吸式挖泥船的耙头安置在多个相互联接的耙管的端头,各耙管间用活动关节相连,各耙管都用吊缆悬吊。它采用高精度的角度传感器,安装在吊缆导轮的下方,它的长度信号值取。自吊缆绞盘驱动轴上,在各吊缆上取得吊缆倾斜角度和放出长度的信号,经专用的模数转换电路变成数字量送入计算机,处理后在监视器上显示左右耙头的工作位置。

Description

耙吸式挖泥船的耙头位置监视器

本实用新型属数字控制及显示技术类，它具体涉及用在耙吸式挖泥船上的耙头位置监视器的结构。

为了航道的畅通，经常要用挖泥船来清淤，耙吸式挖泥船就是常用的一种，它是在工程船上装有带挖泥刀具的耙头和用负压水管将切下泥和水送向船内的装置，耙头装在带有多个活动关节的负压吸泥管道的端头，船上的操控人员随时都应准确了解并掌握耙头相对于船体的位置，以保证挖泥工程的质量，也可避免挖泥过深造成功率浪费。在已有技术中，耙头位置的监测系统有多种形式：①磁力式，它是将一有源元件装在耙头上，以测定耙头和船体的相对位置；②声学式，它是用船上的计算机询问装在耙头上的应答器或声波发生器来测量耙头的位置；③机械式，它是用装在各活动关节上的角度传感器或绷紧的缆绳来测量各段耙管间的夹角，用来确定耙头位置。前述的几种型式多是将工作的元件或部件浸入水中，因此故障多可靠性差，影响工作质量且生产效率不高。

本实用新型的目的是为克服已有技术中存在的不足之处特提出本方案------耙吸式挖泥船的耙头位置监视器，它采用了高精度的角度传感器，并将其装置在水上，以改变将工作部件浸于水中带来多种故障；通过绳缆的角度及各节耙管吊的长度可准确测出耙头的工作位置，能进一步提高挖泥船的工作质量，它将测出的模拟量数据经专用的模数转换电路变成数字信号，再经计算机处理后在监视器上显示出来，便于操作者控制。

按如上构思，本方案所提供的耙吸式挖泥船的耙头位置监视器，它包括有角度传感器、吊缆长度传感器、显示耙头工作位置的监视器，其特征是它的角度传感器安装在吊缆导轮的下方并套在吊缆上，其长度传感器是在各吊缆驱动绞盘轴上计数的，耙头工作部件是装在多个耙管的端头，各耙管之间都有与外界隔绝的活动关节。

在本方案中，专用的模数转换电路是由信号采样部分、信号保持部分、模数转换部分及输出部分所组成，它的信号采样是由多路选择器AD7507、地址锁存器373所组成，其信号保持部分是由高精度运算放大器AD624和控制逻辑电路734D05组成，模数转换由ICL7135和半通逻辑电路20V8组成，输出部分由373完成，外面采集的多种信号接入多路选择器，多路选择器的A0～A2接地址锁存器的Q0～Q2作地址的限定，多路选择器的18脚接地址锁存器的Q3，被选通的模拟信号经2、28脚接运算放大器AD624的1、2脚，运算放大器的3脚接各逻辑电路734D05的1脚，运算放大器的11、12、13脚分别接各逻辑电路块的7、8脚，运算放大器的输出端9脚接模数转换块的输入极10脚，各逻辑控制电路块734D05的9、13脚经各跟随器L907接地址锁存器的Q4、Q5、Q6脚，模数转换块ICL7135的25脚接地址锁存器的Q7脚，它的12～20、23、27脚分别与半通逻辑电路20V8的2～11、14脚相连，经编码的数字信号由20V8的D0～D7输出送至地址锁存器373锁存，必要时由地址锁存器373的D0～D7输出各种数字信号送至计算机。

采用本方案能体现如下的优越性：①它是将高精度的角度传感器装在吊缆滑轮的支架上，使该部件并不与水接触，工作稳定且寿命长；②它采集的是绳缆角度的模拟量和吊缆长度的脉冲量再转换成数字量，经计算机处理后在监视器上显示出来，直观性强便于操作；③它结构简单、制造成本不高，能确保工程质量，适于推广使用。

图1是本方案耙吸式挖泥船的耙头位置监视器耙头及耙管部分的外观示意图。

图2是角度传感器的安装位置示意图。

图3是模数转换电路的电原理图。

图4是耙头位置数字量计算与位置关系的示意图。

现结合附图说明本方案的实施例。该耙吸式挖泥船的耙头位置监视器是采集多个吊缆角度的模拟量和长度的脉冲量，并将采集的多个信号经计算机处理后在监视器上显示出耙头的工作位置。耙头4是挖泥的工作部件，装在多个耙管5的端头，各耙管之间用活动关节6相连，活动关节能保持耙管内部通道畅通并与外界隔绝，各节耙管都用吊缆7悬起，其高精度的角度传感器1就套在吊缆导轮2下方的吊缆上，以度量吊缆绳索倾斜的角度。其吊缆放出长度的量是在吊缆驱动绞盘的轴上得出的，各吊缆角度的模拟量和放出的长度的脉冲量送入专用的模数转换电路转换成数字量，再送入计算机处理后显示在监视器上，它能显示出耙头相对船体的位置，计算的准确是良好操控和提高工作质量的前提。

它的专用的模数转换电路是由信号采样部分、信号保持部分、模数转换部分及输出部分所组成，它的信号采样部分包括有多路选择器AD7507及地址锁存器373，信号保持电路采用高精度的运算放大器AD624和控制逻辑电路734D05，模数转换电路采用ICL7135和半通逻辑电路20V8，其输出由373来完成。在本方案中，左右两边各有两段耙管，耙头装在耙管的末端，各耙管用吊缆悬挂，从各吊缆上取得角度的模拟量和长度的脉冲量共8个数据，将它们送入多路选择器的S1～S8，多路选择器的A0～A2与地址锁存器的Q0～Q2相连作地址的限定，多路选择器的18脚与地址锁存器的Q3脚相连，被选通的模拟信号经2、28脚接运算放大器的输入端1、2脚，运算放大器的3脚接各逻辑电路块734D05的1脚，运算放大器的11、12、13脚分别与各逻辑电路的7、8脚连接，运算放大器的输出端9脚接模数转换块的输入端10，各逻辑电路块的9、13脚经各自的跟随器L907与地址锁存器的Q4、Q5、Q6相连，模数转换块的25脚与地址锁存器的Q7相连，模数转换块的12～20、23、27脚分别与半通逻辑电路20V8的2～11、14脚相连，经编码的数字信号由20V8的D0～D7输出，送至地址锁存器373的D0～D7锁存，当允许信号有效时，由地址锁存器373的D0～D7输出送至计算机。经计算机的各种运算，送到显示器上可作出左右耙头位置的显示。再加上其它的程序软件，还能做到耙头工作位置在不同的影响因素作用下的补偿性控制。

以一边的耙管的M点为例，设O为原点，OM的长度已知，Md—M的长度可测知，其吊缆的空间角度可测，因此M点的空间位置可确定为

由此可得M点的具体位置座标，同理可得出H位置，也就可以求出左右各耙头G点的位置。

Claims

1.一种耙吸式挖泥船的耙头位置监视器，它包括有角度传感器(1)、吊缆长度传感器、显示耙头工作位置的监视器，其特征是它的角度传感器安装在吊缆导轮(2)的下方并套在吊缆上，其长度传感器是在各吊缆驱动绞盘轴上计数的，耙头(4)工作部件是装在多个耙管(5)的端头，各耙管之间都有与外界隔绝的活动关节(6)。

2.按照权利要求1所述的耙头位置监视器，其特征是它的专用的模数转换电路是由信号采样部分、信号保持部分、模数转换部分及输出部分所组成，它的信号采样是由多路选择器AD7507、地址锁存器373所组成，其信号保持部分是由高精度运算放大器AD624和控制逻辑电路734D05组成，模数转换由ICL7135和半通逻辑电路20V8组成，输出部分由373完成，外面采集的多种信号接入多路选择器，多路选择器的A0～A2接地址锁存器的Q0～Q2作地址的限定，多路选择器的18脚接地址锁存器的Q3，被选通的模拟信号经2、28脚接运算放大器AD624的1、2脚，运算放大器的3脚接各逻辑电路734D05的1脚，运算放大器的11、12、13脚分别接各逻辑电路块的7、8脚，运算放大器的输出端9脚接模数转换块的输入极10脚，各逻辑控制电路块734D05的9、13脚经各跟随器L907接地址锁存器的Q4、Q5、Q6脚，模数转换块ICL7135的25脚接地址锁存器的Q7脚，它的12～20、23、27脚分别与半通逻辑电路20V8的2～11、14脚相连，经编码的数字信号由20V8的D0～D7输出送至地址锁存器373锁存，必要时由地址锁存器373的D0～D7输出各种数字信号送至计算机。