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宜宾变器的检测方法

宜宾变器的检测方法 一、宜宾变器的分类:

1.按检测方法的分类

  (1)光量法

  目前大多数宜宾变器用来检测物体有无的均为光量方,既光源受物体遮蔽或发生反射、辐射和遮光导致受光量变化来检测对象的有无。

  (2)测距法

  光量方容易受到物体表面的光洁度、粗糙度、颜色所影响,因此在一些要求比较高的场合就需要采用距离法检测。

  (3)测量法

  由器对被测目标发射一个光信号,然后接受目标反射回来的光信号,通过测量光信号往返经过的时间, 计算出目标的距离。

  2.按光源种类的分类

  光源目前采用的大多是发光二极管(LED),根据不同使用目的的区别使用。

  (1)白炽灯(可见光)

  用于需要白光的标志检测器,由于寿命与抗震性能,现在使用比较少。

  (2)发光二极管(LED)(可见光、近红外光)

  具有调制容易、寿命长、小型、功耗小、抗震等优点是宜宾变器理想的光源,可用于各种用途。

  (3)荧光(可见光)

  主要用于需要长度的系统(图像宜宾变器等)

  (4)紫外光(不可见光)

  通过照射紫外线用于检测发生可见光的物体(荧光整理疵点、食品中的异物等)。

  (5)气体(可见光)

  光束比较强,用于探伤系统、条形码系统、及强光衰减大的场合,如蒸汽、烟雾、火焰等场合。

  (6)半导体(红光、近红外光)

  具有较强的透射率和容易调制的特性,用于如蒸汽、烟雾、火焰等场合钢铁行业与安防。

  3.按光源调制种类的分类

  (1)直流光

  使发射器的光线为不变的直流光,包括白炽灯和用直流驱动的发光二极管。这种方有线路简单、响应速度快的特点,但是抗光干扰比较弱,目前仅在较短的距离检测中使用。

  (2)调制

  ①、脉冲调制

  使发射器发的出光线为具有一定频率的脉冲波,一般称为调制光,采用这种方除了可以获得峰值很高的光脉冲功率外,还可以对接收器输出采用具有频率选择的交流放大器进行放大,从而减少周围光线和电气噪声的影响,这是目前国内外使用最广的一种方。

  ②机械旋转调制

  对光源用棱镜或转盘孔旋转后,提取脉冲信号,如用于区域检测和热金属辐射的扫描检测等。

  ③、扫描

  将多个发射器与接收器组合,通过同步信号逐一扫描,防止相互干扰。如用于光幕宜宾变器。

  4.按供电种类的分类

  (1)直流

  采用直流电供电的形,一般大多采用12-24V(10-30V)的直流电的供电。

  (2)交流

  采用交流电供电,电范围为90-240V交流电,满足110VAC与220VAC场合的供电

  (3)直流交流混合

  直流电与交流电都可以直接接入同一个供电回路的形,直流电范围12-240V,交流电范围24-240V,此形适应性比较灵活,不需要考虑配电的问题。

  5.按输出种类的分类

  (1)三极管NPN输出

  (2)三极管PNP输出

  (3)三极管NPN与PNP混合输出

  (4)固态隔离无触点输出

  (5)继电器触点输出

  (6)可控硅输出

  (7)模拟电

  (8)模拟电流

  (9)数据信号

  6.按结构种类的分类

  (1)内藏放大器

  即把发光、感光元件和放大电路、信号处理电路、宜宾变器驱动电路装配在一个壳体里,接通直流电源就可以获取ON-OFF宜宾变器输出,不需要专用放大器,抗噪音能强,寿命长,电缆线可延长等优点,是主流的一种宜宾变器。

  (2)放大器分离

  这是种早期采用比较多的方,发光、感光元件装在探头内,用屏蔽线与专用放大器(宜宾变器主体)连接。主要是探头可以安装在比较狭小的空间对比较小的物体进行检测,但是有抗噪声能的问题。随着技术的发展,内藏放大器的宜宾变器的体积越来越小;这种形采用相对较少,尤其是光纤宜宾变器的发展。

  (3)光纤

  这种宜宾变器是放大器分离与内藏放大器结合的产品,通过光纤才传输光信号,宜宾变器主体上套上光纤线,另一头光纤探头可以对被检测物体进行检测,其优点光纤探头比较小,可以检测比较微小的物体,光纤线传输的只是光信号,所以不用考虑放大器分离那样需要考虑抗噪声能的问题。

  (4)自控

  这种宜宾变器是具有一定功能性的。把发光、感光元件和放大电路、信号处理电路、宜宾变器驱动电路、电源、继电器等都装配在一起,接上交流或直流电源就可以工作。同时还具有其他一些功能如动作信号的延时、宜宾变器的信号灵敏度调节等。

  二、宜宾变器特点:

  1、检测距离长:与电感接近宜宾变器相比,可以获得很长的检测距离,例如:对射型宜宾变器检测距离可达数十米,反射已从几厘米到几米,由于是非接触检测,所以不损伤被测物,也不受其影响。

  2、检测对象广泛:因为是根据检测对象的反射和透光检测,所以不管是金属、即使是玻璃、橡胶、木材、液体、气体等几乎都可以检测。

  3、响应速度快:检测介质本身是高速的,因为几乎不包含机械动作,因而可以获得非常高的检测速度。

  4、分辨能高:因为光是传播,且波长短,因而分辨率高,适用于微小物体和位置检测。

  5、容易取得规则的检测区:采用了透镜等光学系统,可以比较容易的聚光、扩散和折射,对应不同的检测对象和不同的使用环境,可以适当的选取具有某种检测区域的产品。

  6、不受磁场和振动的影响:检测宜宾变器一般较多地安装在具有较强磁场和振动的场所,从本质上说,宜宾变器受其影响很少,因而能够可靠的动作。

  7、利用光的特性检测:可以做色标、形状特征的选择检测。

  8、寿命长:由于是非接触检测,所以寿命长,特别是用发光二极管做为光源,控制输出采用无接点方,寿命就更长。

  但,宜宾变器也有下述一些缺点:

  9、透镜容易受到粉尘和油污的污染,透镜一旦弄脏,不仅使光束散乱,又挡住了一部分光,因而在恶劣环境下,必须采取切实可行的保护措施。

  10、周围光线强弱对宜宾变器的影响,对于通常的照明光,目前宜宾变器几乎不受影响,但是如果背景光太强以致超过数万勒克斯,就会引起宜宾变器误动作而造成损失。

  11、成本比其它检测宜宾变器要高一些。

  三、宜宾变器应用方法

  1:输入电源电的波动

  对直流输入方,也要注意其波动值,通常可以允许±10%。

  2:配线

  正确地进行配线自然不用说,在有规定的情况下,使用电缆应在规定的长度以内,在配线上大多出防噪声方面考虑,但为安全起见,还应当注意与动线隔离,高线、动线和宜宾变器的配线不应放在同一配线管或用线槽内,否则会由于感应而造成(有时)宜宾变器的误动作或损坏,所以原则上要分别单独配线。

  3:响应时间

  根据被测物体的大小与移动速度来选择在响应速度上有余的宜宾变器,另外,关于对射,由于光束的粗细对检测有影响,因此要预先计算好对整个光束遮光的时间。

  4:灵敏度

  关于设定距离,在环境恶劣的情况下,使用对射时,必须留出4倍以上的余地,使用反射时也必须留出倍以上的余地。

  5:保护措施

  通常,对于直流供电的宜宾变器里都设有逆极性,交流无须要极性保护。

  直流供电的宜宾变器晶体管输出的均有过流、短路保护。保护方有节拍或自锁,各有特点,节拍在输出最大电流临界点产生节拍保护,使用时候负载电流需要控制在宜宾变器额定输出电流内。自锁过载、短路后,保护电路启动后,无输出,需要断电重新加电后才恢复正常。

  无接点输出极的保护,通常采用续流保护晶体管的集电极。如果有大功率的感性负载最好还是外部设置电涌吸收电路给予保护。

  6:抗振与冲击

  若振动为0-2000次/分,复振宽度为2mm左右时,对一般宜宾变器没什么影响,但是对采用白炽灯做光源需要采用不受振动的装备结构。

  7:干扰光

  由于宜宾变器的光源与调制的问题,因此抗干扰光的能也是不同的;通常红外宜宾变器抗环境光白炽灯光3,000Lux,太阳光10,000Lux。若强烈太阳光直接照射的,由于太阳光含有红外波段的光线,如果采用光学滤色镜提高抗光干扰能是不够的。teopto产品中有具备100,000Lux专门用于强烈环境光的产品。那直流光,需要尽量避开环境光的直接照射,由于环境光的干扰,还需要对灵敏度细调后满足实际使用的需要。在不能改变宜宾变器(接收器)光轴与强光源的时,可在宜宾变器上方四周加装遮光板或套上遮光长筒。

  8:防止相互干扰

  对射防止相互干扰最有效的办法是发射器和接收器交叉设置,超过2组时还拉开组距。当然,也可选择使用不同频率的机种。反射需要隔开一定的间距,根据产品参数的指向角与检测距离来确定相邻的间距。

  9:镜面影响

  当被测物体有光泽或遇到光滑金属面时,一般反射率都很高,有近似镜面的作用,这时应将发射器与检测物体安装成10~20°的夹角,以使其光轴不垂直于被检测物体,从而防止误动作。

  10:排除背景物影响

  使用反射扩散型发射器、接收器时,有时由于检出物离背景物较近,宜宾变器或者背景是光滑等反射率较高的物体而可能会使宜宾变器不能稳定检测。

  因此可以改用距离限定型发射器、接收器,或者采用远离背景物、拆除背景物、将背景物涂成无光黑色、或设法使背景物粗糙、灰暗等方法加以排除。

  11:自诊断功能使用

  在安装或使用时,有时可能会由于台面或背景影响以及使用振动等原因而造成光轴的微小偏移、透镜沾污、积尘、外部噪声、环境超出范围等问题。这些问题有可能会使宜宾变器偏离稳定工作区,这时可以利用宜宾变器的自诊断功能而使其通过STABLITY绿色稳定指示灯发出通知,以提醒使用者及时对其进行调整。

  12:消除台面影响

  发射器与接收器在贴近台面安装时,可能会出现台面反射的部分光束照到接收器而造成工作不稳定。对此可使发射器与接收器离开台面一定距离并加装遮光板。

  13:镜面的维护

  定期清理镜面或者反光板表面的灰尘,使宜宾变器的光量不受损耗,保证宜宾变器正常工作,擦拭镜头严禁用稀释剂等化学物品,以免损坏塑料镜与反光板。

  14:特性

  一般工作的环境在-20℃~55℃(未结冰),在环境复杂的条件下检测时需要注意,比如比较高的环境下需要采取冷却。冷却方有多种,风冷却、水冷切、电致冷等;比较低的环境超过产品额定值的,需要加热防止检测镜面冻霜、结冰;这些条件的使用时,若需要技术支持请与teopto的应用工程师进行技术的咨询,选择合适的产品应用在项目上。

  15:光轴校准

  为了便于校准光轴,有效防止偏移,只要做到一下几点就能满足要求:

  ①设定检测距离(灵敏度)时要大幅度留有余地。

  ②发射器与接收器的光学系统能扩展。

  ③装配上井然有序,坚固耐用。

  ④对于采用微逢、遮光板的窄光轴形的或光学上调整平行光线的以及设定距离没有余地的,要细致调整,完成校准后在机械上牢固地加以固定。

  16:检测的S/N比的问题

  S/N比,就是信号(signal)和噪声(noise)的比,这个问题比较容易被忽略,宜宾变器主要的利用光的入射与遮光差进行ON-OFF转换的,因此在光的入射时尽可能选择入射光量较多的与位置;在遮光时,需要入射光的光量趋近于零,以进行稳定的检测。

  17:其他问题

  下列场所,一般有可能造成宜宾变器的误动作,应尽量避开:

  ①灰尘较多的场所;

  ②腐蚀性气体较多的场所;

  ③水、油、化学品有可能直接飞溅的场所;

  ④户外或太阳光等有强光直射而无遮光措施的场所。

  ⑤环境变化超出产品规定范围的场所;

  ⑥振动、冲击大,而未采取避震措施的场所。

  以上是大体的应用方法,具体细节如检测体的材料表面的粗糙度、色泽、透明度等等

宜宾变器的检测方法 2018-08-10 本文被阅读 31 次
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