水利工程中，弧形闸门液压启闭机的行程检测一直是一个难题。由于运行环境比较恶劣，检测精度要求很高，检验测试的数据要求实时性很强，因此给传感器的形式选择、安装维护带来了许多困难。以往常用的钢绳(或钢带)传动的传感器，安装不便，钢绳(或钢带)易受风雨、杂物干扰，可靠性都较差，不能完全满足检测的要求。油缸内置式传感器，成本高，安装维护十分不便，可靠性也不能完全满足规定的要求。博尔森科技有限公司磁致伸缩位移传感器，克服了别的形式传感器的诸多缺陷，很适合检测弧门开度和双缸同步检测。博尔森磁致伸缩位移传感器，2000年前后在水利工程上开始使用，自2003年以来得到了普遍成功的应用，取得了良好的实用效果。
博尔森磁致伸缩位移传感器(见上图)是一种极其坚固的位移传感器系统，可用于极端的环境条件下，测量范围一般在25～3850mm之间，分辨率高达 5μm 。传感器的测量波导管因位于抗住压力的强度甚高的不锈钢管中而受到保护，非常适合于水利工程恶劣的环境。博尔森位移传感器是由电子部分(收发器)、波导管、磁环组成，电子部分和波导管组成一体，磁环为活动部件。电子部分用于脉冲信号的发送与接收，以及信号处理和输出；波导管为脉冲信号的传送介质；磁环用于脉冲信号的反射。工作时，电子部分和波导管保持静止状态，磁环沿波导管随被检测物体移动，由于电子部分和磁环的相对位置发生明显的变化，脉冲信号发送和反射产生的时延也随之发生明显的变化，根据不同的时延换算得到位移的变化量。在博尔森位移传感器的有效检测行程内，传感器输出的信号与位移量成线、传感器的选择
用博尔森磁致伸缩位移传感器测量弧形闸门开度，其实就是用短行程的传感器，经过角度变换达到测量长行程的目的，这是基于位移传感器有很高的分辨率，才使得这种方法成为可行。因为传感器行程缩短，使安装更方便，连结刚性好，抗风尘的能力更强。实际应用中，根据弧形闸门垂直开度的大小、同步偏差控制要求，选择传感器的分辨率和测量行程。博尔森位移传感器的分辨率很高，选择分辨率10μm的传感器足以满足开度及偏差的测量要求。实用条件下，考虑安装便利，传感器存在安装误差及机械连接间隙，传感器的测量行程与弧形闸门垂直开度之比不宜太大，一般不大于1:15,可满足弧形闸门垂直开度和同步偏差的测量要求。
传感器的工作电压选择DC24V常用标准电压，并加防电磁干扰措施。传感器的输出信号分2种类型，即模拟信号和数字信号。模拟信号最常用的为4～20mA,这种信号接口容易，信号处理较为方便，成本较低，其缺点是信号有滞后及波动，可用于工作速度不快的场合。数字信号接口形式常用的有SSI串行接口和ProfibusDP总线系统。SSI串行接口，传感器与接收口一对一连接，这种信号响应速度快，抗干扰性强，可用于传感器与接收口一对一配置的场合；ProfibusDP总线系统，一个接收口可同时接收多个传感器信号，多个需检测物共用1套控制管理系统时可采用这种接口方式。
在水利工程闸门开度检测中，以往常用的开度仪二次仪表都是由各厂家自己研制生产的。因生产规模不大，产品的标准化、稳定性、与别的产品之间的接口等都有一定的问题和困难，同时给以后设备的维护和更换带来许多不便。随着PLC产品功能的增强、技术的成熟、价格的优势、应用的广泛，现今选用标准的PLC及触摸屏产品，作为闸门开度检测的二次仪表，是一种较合理的选择，也是发展的趋势。PLC及触摸屏既作为闸门开度检测的二次仪表，同时又作逻辑控制器件，减少了信号转换处理的中间环节，保证信号的准确性。整个传感器的二次检测处理功能与启闭机的逻辑控制功能融为一体，电控设备配置简洁，提高了可靠性，又节省了成本投入，具备极高的价格性能比。
目前较为常用的PLC有Siemens和Modicon系列新产品，均可选到合适的模拟量模块和SSI接口模块。模拟量模块的AD转换精度，一般不宜小于14位。工程实用中，PLC的模拟量模块或SSI接口模块用于接收传感器的模拟或数字信号；PLC的CPU模块作双缸同步和弧门开度的数据非线性处理，以及逻辑功能处理；触摸屏用于信号显示及数据预置；PLC的开关量输入模块完成开关量的采集；PLC的开关量输出模块完成双缸自动同步和弧门自动启闭的控制。整个测量和控制管理系统结构简单整洁，运行维护方便可靠。
实际应用中，传感器均封装在一只小型油缸(或不锈钢筒)内，小型油缸又兼作防闸门启闭油缸自由下垂的支撑。传感器的一端连结在闸门启闭油缸的外筒上，另一端可固定在启闭油缸支座上或混凝土墙面上，传感器随闸门启闭油缸角度的转动而伸缩。这种布置形式，整个传感器结构紧密相连美观，安装维护十分便利。在日晒雨淋，风尘较大的恶劣环境下，可保证信号始终稳定实时，为弧门的顺利启闭提供十分有力的保障。安装简图见下图。
弧形闸门的垂直开度(Y)与传感器信号(X)之间，在理论上存在确定的函数关系Y=F(X)。Y=F(X)是一个非线性函数，涉及的参数很多，有半径、角度、线段，关系式过于复杂，对PLC计算器的要求也很高。并且其中任何一个参数的细小误差，对计算结果的准确性影响都较大。因此采用理论公式计算弧门开度的方法并不实用，无法有效消除机械制作或安装误差。工程实践中计算弧门开度，最常用也最为有效的方法是：现场实测，并进行分段线性化处理计算。这种方法，能有效地消除制作或安装等机械误差，保证 结果的准确性。分段线性化处理的计算公式为
根据实际要求选定预置点的数量及位置，预置点越多，即分段越细，计算结果越准确 ，反之亦然。各预置点的值 ( X₁,Y₁),(X₂,Y₂), …… 通过现场实际测量获得。预置点的设定，开度0～5m 之间每0.5m测一个点，5m以上每1m测一个点，则能满足一般工程的实际需要。
左右开度的偏差计算，可采用上述“开度计算”的方法分别求得左右侧的开度，然后以一侧的值为准对另一侧的值加以同步修整，两者再相减，即得到左右偏差值，作为同步控制的依据。另一种简便的方法是，将左右行程传感器编码值分别调零处理后，两者直接相减，得到左右偏差值，以此也可作为同步控制的依据。左右两只传感器安装误差控制较好，即保证左右两只传感器的运行轨迹基本一致时，可采用后一种计算方式，否则需采用前一种计算方法。
在实际工程应用中，左右两只传感器的安装及运行轨迹存在误差是必然的，机械误差必须由电气方法予以消除，机械误差控制不好，会增加电气处理难度。为了减小干扰，传感器(包括PLC)的工作电源应与动力电源分开，并加稳压滤波装置。左右传感器的信号传输电缆，应采用屏蔽电缆，并尽可能保证左右传感器的信号传输电缆的长度相等。采用模拟量信号时，需对信号进行求平均值处理，以提高信号的稳定性。左右偏差的控制范围，应结合实际工程情况，闸门左右与门槽的间隙大小、闸门的刚性强度等情况稍作调整。在安全允许范围内，以保证闸门能顺利启闭，无明显卡阻现象为偏差控制原则。左右偏差的控制范围，并不是越小越好，如果左右偏差的控制范围太小，使闸门启闭过程中，长期处在偏差自动调整状态，既影响闸门正常启闭，延长启闭门时间，也无实际必要。
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