磁致伸缩位移传感器船用跳板开启度测量

　　在滚装船、客滚船、渡船以及一些特殊船舶上使用跳板作为货物进出船舶的重要通道，这类船舶通常可以装载车辆或者使用车辆装卸货物。

　　跳板关闭后作为船体结构的一部分，起到风雨密或者水密的作用。跳板开启时，搭在码头，形式货物、人员、物资等进出船舶的通道。

　　跳板与船体间采用铰链进行连接。跳板的技术性能要求包括承载能力、通道宽度、密性、紧固装置等，在跳板上需要布置钢结构、液压、电气等附件来满足上述要求，并且跳板的最大开启角度有限制，在一些比较复杂的通道跳板还要求能实时提供跳板的开启角度，以便系统参与控制和监控。

　　磁致伸缩位移传感器坚固耐用，适合在恶劣环境下连续工作，传感器的耐压外管能够承受高压环境，可安装在液压油缸内部，并且方便拆卸传感器的感应元件遥船用跳板作为货物进出的船舶的通道，很多船用跳板采用液压油缸驱动，使用内置的磁致伸缩位移传感器可以方便、快捷、准确的测量出油缸的位移，并通过数学运算转换为跳板的开启角度遥通过实际应用，该种测量方法的准确 度很高，满足设备应用要求。

　　磁致伸缩位移传感器工作原理

　　磁致伸缩位移传感器主要包括一条铁磁材料的测量感应元件和一个可移动的磁环。电流脉冲由传感器电子头送出并沿着波导管传播，通过这个电流脉冲制造的磁场与磁环产生的磁场相交时，会产生应变脉冲，这个脉冲信号以超声的速度传回并被电子头检测到，通过传感器电子头内部计算转换成实时的位移信号 。这个位移信号是连续的，并且不会受到断电的影响，没有磨损、噪音和信号出错等问题，因此磁致伸缩位移传感器可以提供精准的绝对值 位置测量。

　　磁致伸缩位移传感器采用铝成型外壳，耐压外管保护着内部的电子元件，适合安装在液压油缸内部。磁环固定在油缸的移动部件活塞杆内，随着活塞杆的移动在整个行程内可实现非接触移动测量。

　　采用磁致伸缩位移传感器与其他几种测量方案相比的优势如下：①位移传感器内置在油缸内部，不占用额外的安装空间；②位移传感器不受气候、海水、盐雾等外部环境的影响，大大提高了设备的可靠性；③位移传感器采用 非接触是测量，无磨损，增强了感应元件的使用寿命；④无需额外附件，简化现场安装、调试流程。

　　使用磁致伸缩位移传感器测量角度的方法

　　跳板采用液压油缸操作，液压油缸与船体、跳板的连接均采用固定铰链连接，通过下图可以看出，液压油缸的两端铰链与跳板的铰链点可以形成一个三角形，通过三角函数，可以计算出实时角度 A。在跳板关闭位置，存在初始角度（用 B表示），当前角度 A与初始角度B的差值即为跳板的实时开启角度。

　　使用磁致伸缩位移传感器测量角度的计算过程如下：

　　Lac： 油缸活塞端的固定铰链与船体的固定铰链之间的距离，该值为已知固定值。

　　Lbc： 油缸活塞杆端的固定铰链与跳板的固定铰链之间的距离，该值为已知固定值。

　　Lab：油缸的两端铰链之间的距离，该值通过位移传感器检测获得。

　　通过三角函数可得：

　　角度A= cos^-1[（Lac²+Lbc²-Lab²）/（2* Lac* Lbc）]

　　Lab^‘跳板关闭状态油缸的两端铰链之间的初始距离，该值通过位移传感器检测获得。

　　通过三角函数可得：

　　角度B= cos^-1[（Lac²+Lbc²-Lab²）/（2* Lac* Lbc）]

　　跳板实际开启角度 C=A-B

　　根据现场测试反馈，现场实际测量的跳板开启角度与理论计算结果一致，满足使用要求。

　　结论

　　通过综合考虑以上几种测量方案以及根据在液压油缸内置磁致伸缩位移传感器测量船用跳板开启角度的现场测试结果，使用磁致伸缩位移传感器测量船用跳板的开启角度的方案现场应用可行、结果准确，提高了系统的集成度，增加可靠性，缩短调试周期，满足设计指标要求，可在船用跳板上广泛采用。