本實用新型技術(shù)涉及啟閉機行程和閘門開度的檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及可用于啟閉機行程和閘門開度的紅外線檢測裝置。

背景技術(shù)：

在水利水電工程、城市景觀工程（環(huán)城內(nèi)河），內(nèi)河與海、江貫通的交匯處，經(jīng)常使用閘門進行內(nèi)、外隔離，目前啟閉機的行程和閘門的開度檢測主要采用外置式鋼絲繩檢測裝置、液壓啟閉機內(nèi)置式鋼絲繩檢測裝置、液壓啟閉機靜磁柵行程檢測裝置、液壓啟閉機陶瓷活塞桿專用的帶記憶功能的傳感器檢測裝置。

外置式鋼絲繩檢測裝置受外界風力和振動比較大，數(shù)據(jù)穩(wěn)定性差，傳輸數(shù)據(jù)不準確，特別是雙缸液壓啟閉機采用外置式鋼絲繩檢測裝置時，由于數(shù)據(jù)的穩(wěn)定和可靠性較差，經(jīng)常發(fā)生雙缸糾偏參數(shù)與實際不符，閘門不能正常運行或出現(xiàn)其他不正常的情況；液壓啟閉機靜磁柵行程檢測裝置比較直觀，數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠，但布置不方便，外觀較差；液壓啟閉機內(nèi)置式鋼絲繩檢測裝置和陶瓷活塞桿專用的帶記憶功能的傳感器檢測裝置，數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠，但維修不方便，維修成本較高且維修時間較長，影響閘門的正常運行。

所以本實用新型提供一個新的技術(shù)方案來解決此問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本實用新型之目的就是提供一種采用紅外線檢測技術(shù)用于啟閉機的行程和閘門的開度檢測，具有結(jié)構(gòu)簡單、智能控制的特性，有效地解決了目前檢測方法中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)穩(wěn)定差，維修成本高和時間長的問題。

其解決的技術(shù)方案是，包括控制模塊、顯示模塊、紅外線發(fā)射模塊和紅外線接收模塊，其特征在于，所述控制模塊連接顯示模塊、紅外線發(fā)射模塊，紅外線接收模塊連接控制模塊。

所述控制模塊包括單片機U1，單片機U1的引腳40連接電源5V，單片機U1的引腳20接地。

所述紅外線發(fā)射模塊包括電阻R13，電阻R13的一端連接單片機U1的引腳39，電阻R13的另一端連接三極管的基極，三極管的集電極連接電阻R15的一端、MOS管的漏極，電阻R15的另一端連接電源10V，MOS管的漏極連接電源5V，MOS管的源極連接紅外線發(fā)射探頭的引腳1和引腳2，紅外線發(fā)射探頭的引腳3連接電阻R14的一端，電阻R14的另一端、三極管Q5的發(fā)射極接地。

所述紅外線接收模塊包括電感L2，電感L2的一端連接電阻R20的一端、單片機U1的引腳23，電感L2的另一端連接電感L1的一端、電容C1和電容C4的一端，電感L1的另一端連接放大器AR1的引腳3、電容C1和電容C3的另一端、電阻R19的一端、電容C2的一端和電阻R18的一端，電阻R20的另一端、電容C4和電容C3的另一端、電阻R19的另一端接地，放大器AR1的引腳5接地，放大器AR1的引腳4接電源5V，放大器AR1的引腳1連接電容C2和電阻R18的另一端、電阻R17的一端，放大器AR1的引腳2連接電阻R16的一端，電阻R17的另一端連接紅外線接收探頭的引腳3，紅外線接收探頭的引腳1接電源5V，紅外線接收探頭的引腳2連接二極管D1的正極，二極管D1的負極連接電阻R16的另一端。

優(yōu)選的，所述顯示模塊包括電阻R1，電阻R1的一端連接單片機U1的引腳1，電阻R1的另一端連接四位數(shù)碼管SMG1的引腳11，電阻R2的一端連接單片機U1的引腳2，電阻R2的另一端連接四位數(shù)碼管SMG1的引腳7，電阻R3的一端連接單片機U1的引腳3，電阻R3的另一端連接四位數(shù)碼管SMG1的引腳4，電阻R4的一端連接單片機U1的引腳4，電阻R4的另一端連接四位數(shù)碼管SMG1的引腳2，電阻R5的一端連接單片機U1的引腳5，電阻R5的另一端連接四位數(shù)碼管SMG1的引腳1，電阻R6的一端連接單片機U1的引腳6，電阻R6的另一端連接四位數(shù)碼管SMG1的引腳10，電阻R7的一端連接單片機U1的引腳7，電阻R1的另一端連接四位數(shù)碼管SMG1的引腳5，電阻R8的一端連接單片機U1的引腳8，電阻R8的另一端連接四位數(shù)碼管SMG1的引腳3，四位數(shù)碼管SMG1的引腳6連接電阻R12的一端，電阻R12的另一端連接三極管Q4的集電極，三極管Q4的基極連接單片機U1的引腳13，四位數(shù)碼管SMG1的引腳8連接電阻R11的一端，電阻R11的另一端連接三極管Q3的集電極，三極管Q3的基極連接單片機U1的引腳12，四位數(shù)碼管SMG1的引腳9連接電阻R10的一端，電阻R10的另一端連接三極管Q2的集電極，三極管Q2的基極連接單片機U1的引腳11，四位數(shù)碼管SMG1的引腳12連接電阻R9的一端，電阻R9的另一端連接三極管Q1的集電極，三極管Q1的基極連接單片機U1的引腳10，三極管Q1、Q2、Q3和Q4共發(fā)射極接電源5V。

優(yōu)選的，所述單片機U1為型號AT89C52的單片機。

本實用新型設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單且智能控制，利用紅外線檢測技術(shù)高靈敏度、響應(yīng)快且只要本身溫度高于絕對零度都能正常工作的特點，可實現(xiàn)檢測啟閉機行程和閘門開度較傳統(tǒng)的檢測裝置檢測數(shù)據(jù)穩(wěn)定性強，又由于設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單，只采用了單片機、紅外線發(fā)射探頭、紅外線接收探頭和四位數(shù)碼管幾個主要元器件，所以維修方便、時間短、成本低，因此本實用新型克服了目前檢測裝置中檢測數(shù)據(jù)不穩(wěn)定、維修不方便且維修成本高的問題，具有很大的開發(fā)價值和推廣價值。

附圖說明

圖1為本實用新型的電路模塊圖。

圖2為本實用新型的電路原理圖。

具體實施方式

有關(guān)本實用新型的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點與功效，在以下配合參考附圖1至附圖2對實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現(xiàn)。以下實施例中所提到的結(jié)構(gòu)內(nèi)容，均是以說明書附圖為參考。

下面將參照附圖描述本實用新型的各示例性的實施例。

實施例一，所述控制模塊連接顯示模塊、紅外線發(fā)射模塊，紅外線接收模塊連接控制模塊,本實用新型運用控制模塊控制紅外線發(fā)射模塊發(fā)射紅外線波，由接收模塊接收發(fā)射回波，控制模塊分析處理回波信號，然后控制顯示模塊顯示數(shù)據(jù)；所述控制模塊包括單片機U1，單片機U1的引腳40連接電源5V，單片機U1的引腳20接地，采用型號為AT89C52的單片機，由電源5V為其提供電源，兼容標準MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲單元，且成本較低；所述紅外線發(fā)射模塊包括電阻R13，電阻R13的一端連接單片機U1的引腳39，電阻R13的另一端連接三極管的基極，三極管的集電極連接電阻R15的一端、MOS管的漏極，電阻R15的另一端連接電源10V，MOS管的漏極連接電源5V，MOS管的源極連接紅外線發(fā)射探頭的引腳1和引腳2，紅外線發(fā)射探頭的引腳3連接電阻R14的一端，電阻R14的另一端、三極管Q5的發(fā)射極接地；紅外線發(fā)射模塊采用紅外線發(fā)射探頭作為發(fā)射器，為了使單片機控制紅外線發(fā)射探頭更加方便穩(wěn)定，利用三極管Q5和MOS管Q6的特點進行控制，抗干擾能力強，單片機通過引腳39發(fā)出方波信號，當信號為高電平時，在三極管Q5的基極為高電位，三極管Q5導(dǎo)通，又由于上拉電阻R15，MOS管Q6的漏極為低電位，MOS管截止，紅外線發(fā)射探頭不工作，當信號為低電平時，在三極管Q5的基極為低電位，三極管Q5截止，又由于上拉電阻R15，MOS管Q6的漏極為高電位，MOS管導(dǎo)通，紅外線發(fā)射探頭工作發(fā)射紅外線波；所述紅外線接收模塊包括電感L2，電感L2的一端連接電阻R20的一端、單片機U1的引腳23，電感L2的另一端連接電感L1的一端、電容C1和電容C4的一端，電感L1的另一端連接放大器AR1的引腳3、電容C1和電容C3的另一端、電阻R19的一端、電容C2的一端和電阻R18的一端，電阻R20的另一端、電容C4和電容C3的另一端、電阻R19的另一端接地，放大器AR1的引腳5接地，放大器AR1的引腳4接電源5V，放大器AR1的引腳1連接電容C2和電阻R18的另一端、電阻R17的一端，放大器AR1的引腳2連接電阻R16的一端，電阻R17的另一端連接紅外線接收探頭的引腳3，紅外線接收探頭的引腳1接電源5V，紅外線接收探頭的引腳2連接二極管D1的正極，二極管D1的負極連接電阻R16的另一端，紅外線接收模塊通過紅外線接收探頭接收紅外線波的回波，為了使回波信號更加穩(wěn)定，能夠被單片機接收處理，利用二極管D1單向?qū)щ娞匦赃M行整流，回波信號一般比較弱，需要放大器AR1比例放大整流后的信號，電容C2和電阻R18為比例發(fā)大中的反饋通道，最后進行濾波，電阻R19和電容C3為前端濾波，濾去低頻諧波分量，電容C1和電感L1并聯(lián)濾波，電容 C4和電感L2并聯(lián)進行后端濾波，濾去高頻諧波分量，然后通過單片機的引腳23傳入單片機內(nèi)。

實施例二，在實施例一的基礎(chǔ)上，所述顯示模塊包括電阻R1，電阻R1的一端連接單片機U1的引腳1，電阻R1的另一端連接四位數(shù)碼管SMG1的引腳11，電阻R2的一端連接單片機U1的引腳2，電阻R2的另一端連接四位數(shù)碼管SMG1的引腳7，電阻R3的一端連接單片機U1的引腳3，電阻R3的另一端連接四位數(shù)碼管SMG1的引腳4，電阻R4的一端連接單片機U1的引腳4，電阻R4的另一端連接四位數(shù)碼管SMG1的引腳2，電阻R5的一端連接單片機U1的引腳5，電阻R5的另一端連接四位數(shù)碼管SMG1的引腳1，電阻R6的一端連接單片機U1的引腳6，電阻R6的另一端連接四位數(shù)碼管SMG1的引腳10，電阻R7的一端連接單片機U1的引腳7，電阻R1的另一端連接四位數(shù)碼管SMG1的引腳5，電阻R8的一端連接單片機U1的引腳8，電阻R8的另一端連接四位數(shù)碼管SMG1的引腳3，四位數(shù)碼管SMG1的引腳6連接電阻R12的一端，電阻R12的另一端連接三極管Q4的集電極，三極管Q4的基極連接單片機U1的引腳13，四位數(shù)碼管SMG1的引腳8連接電阻R11的一端，電阻R11的另一端連接三極管Q3的集電極，三極管Q3的基極連接單片機U1的引腳12，四位數(shù)碼管SMG1的引腳9連接電阻R10的一端，電阻R10的另一端連接三極管Q2的集電極，三極管Q2的基極連接單片機U1的引腳11，四位數(shù)碼管SMG1的引腳12連接電阻R9的一端，電阻R9的另一端連接三極管Q1的集電極，三極管Q1的基極連接單片機U1的引腳10，三極管Q1、Q2、Q3和Q4共發(fā)射極接電源5V；顯示模塊采用四位數(shù)碼管SMG1作為顯示器，四位數(shù)碼管與LED屏顯示相比，數(shù)據(jù)顯示更為直觀，控制更為方便，單片機通過控制三極管Q1、Q2、Q3和Q4控制四位數(shù)碼管的供電電源，當單片機的引腳10為高電平時，三極管Q1的基極為高電位，三極管Q1導(dǎo)通，四位數(shù)碼管的DIG4工作，當單片機的引腳10為低電平時，三極管Q1的基極為低電位，三極管Q1截止，四位數(shù)碼管的DIG4不工作，同理四位數(shù)碼管的DIG1、DIG2和DIG4工作原理一樣，單片機引腳1到引腳8通過電阻R1到電阻R8控制四位數(shù)碼管的8位段碼，其中7位段碼的明亮顯示數(shù)字，單片機的引腳8控制小數(shù)點段碼，8位段碼相結(jié)合可以顯示帶有小數(shù)點的4為數(shù)據(jù)。

本實用新型具體使用時，可以與相應(yīng)的控制終端相結(jié)合，作為控制終端的檢測裝置，由單片機發(fā)出方波信號，驅(qū)動電路通過發(fā)射探頭發(fā)出紅外線波，由接受探頭接受反射回波，通過信號整流、放大和濾波，得到回波信號，通過單片機對發(fā)出的方波信號和接受的反射回波信號進行處理，再控制四位數(shù)碼管顯示啟閉機行程或閘門開度，其中對雙缸液壓啟閉機來說，該檢測裝置與啟閉機的控制終端相結(jié)合，單片機通過計算左右油缸的行程偏差值傳送信號至控制終端，控制終端對左右油缸進行糾偏，保證液壓啟閉機和閘門的正常運行。

本實用新型設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單且智能控制，利用紅外線檢測技術(shù)高靈敏度、響應(yīng)快且只要本身溫度高于絕對零度都能正常工作的特點，可實現(xiàn)檢測啟閉機行程和閘門開度較傳統(tǒng)的檢測裝置檢測數(shù)據(jù)穩(wěn)定性強，又由于設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單，只采用了單片機、紅外線發(fā)射探頭、紅外線接收探頭和四位數(shù)碼管幾個主要元器件，所以維修方便、時間短、成本低，因此本實用新型克服了目前檢測裝置中檢測數(shù)據(jù)不穩(wěn)定、維修不方便且維修成本高的問題，具有很大的開發(fā)價值和推廣價值。