轴连接闸位计带限位开关一体式设备是一种将闸位测量与限位控制功能集成于一体的传感器装置，适用于水利工程、水电站等场景中对闸门开度的精确监测与安全控制。以下从设备原理、功能特点、技术参数、安装调试、应用场景五个方面进行详细介绍：

一、设备原理

轴连接闸位计带限位开关一体式设备通常由机械或光电编码器、行程开关装置及相适应的耦合器组成。当闸门作垂直运动或旋转运动时，与闸门相连的耦合器同步运动，驱动编码器主轴转动。编码器通过电插座输出与转动位置相对应的闸位编码电信号（如格雷码），实现对闸门开度的精确测量。同时，一体化行程开关装置的中轴通过减速器同步旋转，到达限位状态时输出“通”或“断”的信号，触发控制系统响应，确保闸门运行安全。

二、功能特点

1. 高精度测量：采用高精度编码器，能够实现对闸门开度的精确测量，分辨力可达0.5cm或1cm，满足水利工程对闸门控制的精度要求。
2. 一体化设计：将闸位测量与限位控制功能集成于一体，减少设备安装空间，简化系统结构，提高系统可靠性。
3. 多种输出信号：输出信号包括并行格雷码、串行RS485、4-20mA标准模拟量以及SSI同步串行信号等，可与闸门启闭机控制装置、电显示器、计算机系统等联接，组成显示、控制系统或综合测量控制系统。
4. 稳定可靠：采用蜗轮蜗杆减速机构，提高控制精度；具备断电记忆跟踪功能，确保设备在断电后恢复供电时能继续准确测量；适应性强，能在恶劣环境下稳定工作。
5. 安全保护：内置限位开关，可直接设定行程限位控制点，防止闸门动作超出设计范围，避免设备损坏或安全事故发生。

三、技术参数

1. 测量范围：常规0-80m，可根据实际需求定制。

2. 分辨力：1cm或1mm，满足不同精度要求。

3. 工作电压：DC12-24V，适应不同电源环境。

4. 连接方式：偏心轴连接、弹性连接、齿轮连接等，可根据实际工程需求灵活选择。

5. 通信接口：RS485（Modbus-RTU协议）、4-20mA模拟量、并行格雷码、串行SSI信号等，方便与不同设备联接。

6. 环境温度：-30℃~85℃，适应恶劣环境。

7. 相对湿度：≤95%（RH40℃），能在高湿度环境下正常工作。

8. 限位开关参数：

   • 工作电压：AC:125-250V，DC:30V。
   • 额定电流：6A。
   • 控制回路：标准设计回路为1-4个，可根据用户需要增至5-6个控制回路。
   • 传动比：1:13-1:960，可根据现场采集需求选配。
   • 重复定位精度：记忆凸轮的转角误差不大于0.005rad。

四、安装调试

1. 机械固定：

   • 在安装平台上打4-M5孔（孔深20mm，孔距110mm×135mm），确保底板水平稳固。
   • 在被测件上打3-M4螺纹孔（以中心轴为圆心、Ø40直径、120°均匀分布），用于固定法兰。
   • 选择干燥、通风位置安装，避免湿气积聚；竖直安装时导管进口朝下，便于排水。

2. 电气接线：

   • 使用14AWG电线，确保开关内线缆无交迭，避免装回开关盖时干涉动作。
   • 信号线与高压线、动力线分开走线，防止干扰。
   • 接线时断电操作，拧紧螺钉最大力不超过80N·cm（7in·lb）。

3. 参数校准：

   • 松开凸轮螺钉，在编码器值旋转至上、下限位时拧紧螺钉，确保旋转至上、下限位时行程开关动作灵活可靠。
   • 根据闸门高度设定脉冲数（如2.5米对应2500个脉冲），达到脉冲数时自动触发限位保护。
   • 模拟闸门动作，验证上限、下限保护跳闸功能，对比编码器值与实际闸门高度，调整联轴器紧定螺钉直至数据一致。
   • 使用Modbus通信协议（RTU方式）读取数值，验证通信正常。

五、应用场景

轴连接闸位计带限位开关一体式设备广泛应用于水利工程、水电站、供水排水系统等领域，适用于江河、湖泊、水库、船闸、水电站及供、排水工程等多种场合的闸门开度观测测量。具体应用场景包括：

1. 闸门开度测量：精确测量闸门开启高度，为闸门控制提供准确数据支持。
2. 限位控制：设定闸门上下限位，防止闸门动作超出设计范围，确保设备安全运行。
3. 显示与控制系统：与闸门启闭机控制装置、电显示器等联接，组成显示、控制系统，实现闸门开度的实时监测与远程控制。
4. 综合测量控制系统：与计算机系统联接，组成水电站、闸门、水位综合测量控制系统，实现闸门、水位等参数的集中监测与智能控制。