水闸（闸门）的尺寸测量

水闸（闸门）、堰堤、泄洪闸设置的门体是重要部件，其形状和尺寸精度对性能有巨大影响。此外，对于设置数量的增加，提升生产效率成了当务之急。
下面将关注水闸（闸门）上设置的门体的形状和尺寸测量，介绍结构、种类等基础知识乃至测量方法的难题及其解决方法。

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什么是水闸（闸门）

水闸是安装在河川、运河、水渠、湖沼、蓄水池、港湾等处、用于控制流水的构造物。安装形态为横断河川堤坝，不仅能调节流水量，关闭时还具备作为堤坝的功能。
水闸有时会与堰堤、泄洪闸混淆，不过堰堤没有作为堤坝的功能。此外，泄洪闸是指埋设在堤坝中的水闸。

水闸（闸门）的结构

了解水闸结构和各部位的作用，对测量尺寸来说相当重要。
水闸结构因用途而异，其中较具代表性的水闸是滑动闸门，其结构以及各部位的作用如下所示。

A：卷扬机: 上下移动门体的装置。与门体之间通过刻有螺纹的、名为“主轴”的圆杆连接，旋转卷扬机的手柄可以开闭门体。开闭装置有水平卷扬式、斜面式、蜗杆传动式等，通过液压或电机使其开闭。
B：门挡轨: 作为门体导轨的部分。用H型钢或弯折材料制作而成。在安装于水坝等的大型水闸中，门挡轨埋设在混凝土内。
C：门体: 阻止流水的门。由作为框架的主梁（a）、端梁（b）和面板（c：拦截水的部分）构成。
D：水密橡胶: 装在门体和门挡轨之间，是类似垫圈的部件，具有提升水密性的作用。有P型、平型等类型。

水闸（闸门）的种类

水闸门体的开闭方法有很多种，按照开闭方法，分为使用卷扬机的类型，以及以铰链为支点开闭的类型。根据大小和必要功能来区分使用。下面将对这两种类型中较具代表性的进行说明。

使用卷扬机的类型

用名为“卷扬机”的装置上下移动门体，控制流水。

滑动闸门（泄洪闸门）

通过安装在上部的卷扬机，使门体上下滑动实现止水的闸门。
这种水闸的形状极其常见，门体采用钢、不锈钢、铝合金等材料。

滚轮闸门

在滑动闸门的门体和门挡轨之间安装了滚轮的闸门。
门体为大型或门体承受水压较高时，由于门体的重量以及与门挡轨之间的摩擦，提起门体需要强大的力量。滚轮闸门由于门体和门挡轨之间安装有滚轮，因此摩擦较小，可以用较小的力量提起门体。

以铰链为支点进行开闭的类型

用铰链固定门体的一侧，以其为支点开闭门体，控制流水。

翻板闸门

防止外部的水发生逆流的闸门。根据闸门前后的水位差执行动作，无需开闭装置，可在无人、无动力的情况下应用。门体采用钢、不锈钢、铝合金等材料。

摆动闸门

用于防潮门（水密门）的闸门，安装在邻接河川或海岸的堤坝的出入口，或者工厂建筑物等的出入口。以侧部铰链为中心旋转门体，由此开放/封锁水路。门体采用钢、不锈钢、铝合金等材料。

水闸（闸门）尺寸测量的必要性

除了止水性和经济性以外，水闸还要求具有在发生灾害等紧急情况时迅速反应的动作性。此外，在安装后会长期使用，所以耐久性和水密性也十分重要。其中，门体是直接挡住流水的重要部件，形状和尺寸精度对动作性、耐久性、水密性有巨大影响。
门体由主梁、端梁、面板、水密橡胶等构成。在制造工序中，会预组装主梁、端梁、面板，测量尺寸，确认组装精度。
确认组装精度后，焊接各部位，并确认成品的尺寸精度。焊接时可能发生应变，因此在焊接后需测量各部位尺寸，超出公差范围时，需实施应变消除，确认尺寸在公差范围内。
如上所述，制造水闸时，在各种工序中必须反复多次测量尺寸，因此尺寸测量仪不仅需要一定精度，还要求高效的操作性。

水闸（闸门）尺寸测量的难题和解决方法

在门体尺寸测量方面，除成品外，确认预组装时的组装精度以及维护时的精度也十分重要。进行这些测量时多采用经纬仪、卷尺、大尺寸游标卡尺等，不过，此类方式存在一些难题：测量人员不同造成的测量值偏差、应变趋势等不易掌握、测量耗时久等。

为了解决这些问题，越来越多的人开始采用新款三坐标测量仪。采用意昂体育大范围三坐标测量仪“WM系列”，单人也能通过无线探头，以高精度测量大型水闸门体的尺寸。在测量范围内，可自由接近工件的深处部位，只需探头接触的简单操作即可测量。而且与经纬仪、卷尺、大尺寸游标卡尺等测量器具相比，测量结果无偏差，可进行定量测量。

水闸（闸门）的焊接应变、面板的平面度测量

小型水闸的门体面积不到10 m²，大型水闸能达到50 m²。因此，如果要用卷尺或大尺寸游标卡尺测量，至少需要2人进行作业。
但是，使用卷尺或大尺寸游标卡尺时，测量值会随着接触角度和强度变化，所以作业人员不同会令测量值发生偏差。而且，在确认焊接应变时，每次进行应变消除都必须反复测量，测量作业会持续很长时间。
采用“WM系列”，只需将探头接触测量点即可测量。不仅是大型水闸的全长、整体宽度、对角长度，面板的平面度也只需探头接触就能完成测量。可以用彩色图表示应变形状，便于操作人员准确、简单地修正尺寸。
此外，单人也能快速测量大尺寸，不会因为作业人员不同而导致测量值偏差。

“WM系列”的面板平面度测量画面示意图 — “WM系列”的
面板平面度测量画面示意图

预组装的尺寸测量

在检查主梁、端梁、面板组装精度的预组装中，需测量梁间隔和部件间的间隙，确认正式组装是否可行。对主梁和端梁实施焊接时，需确认是否因焊接发生了应变，面板是否有翘曲和起伏。
为了测量长达数米的主梁和端梁，需要多名作业人员，用卷尺进行定量化测量非常困难。而且，面板的平面度和三维坐标位置等无法用卷尺、大尺寸游标卡尺等手动工具测量，必须使用激光跟踪仪等三坐标测量仪。三坐标测量仪可以准确测量复杂的测量项目，但有时必须由拥有熟练技能的人员实施操作。因此，测量人员需要根据用途和成本，灵活选择测量器具和测量仪。
采用“WM系列”，只需将探头接触测量点，单人也能进行定量测量。不仅是大型水闸的梁因为焊接而出现的变形和应变，面板的平面度也只需探头接触就能完成测量。可测量三维位置坐标。此外，还可以快速确认公差值相对于设计值的判定。