光電傳感器在煤炭裝車線上的應(yīng)用

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摘要：在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì)中，人類已進(jìn)入瞬息萬變的信息時(shí)代，人們在日常生活，生產(chǎn)過程中，主要依靠檢測技術(shù)對(duì)信息進(jìn)行獲取、篩選和傳輸，來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和自動(dòng)調(diào)節(jié)，目前我國已將檢測技術(shù)列入優(yōu)先發(fā)展的科學(xué)技術(shù)之一。 由于微電子技術(shù)，光電技術(shù)的發(fā)展，使得光電傳感器的應(yīng)用與日俱增。這種傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、非接觸、高可靠性、高精度、可測參數(shù)多、反應(yīng)快以及結(jié)構(gòu)簡單,形式靈活多樣等優(yōu)點(diǎn)，在自動(dòng)檢測技術(shù)中得到了廣泛應(yīng)用。 

關(guān)鍵詞：傳感器簡介;光電傳感器簡介;光電傳感器的應(yīng)用;總述  一、傳感器簡介  隨著新技術(shù)的不斷發(fā)展，世界開始進(jìn)入信息時(shí)代。在利用信息的過程中，首先要解決的就是要獲取準(zhǔn)確可靠的信息，而傳感器是獲取自然和生產(chǎn)領(lǐng)域中信息的主要途徑與手段。傳感器的種類很多：壓力傳感器、溫度傳感器、稱重傳感器、流量傳感器、物（料）位傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、光敏傳感器、紅外傳感器等等。  二、光電傳感器簡介  光電傳感器是采用光電元件作為檢測元件的傳感器。它首先把被測量的變化轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的變化，然后借助光電元件進(jìn)一步將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)來實(shí)現(xiàn)控制的。光電傳感器一般由光源、光學(xué)通路和光電元件三部分組成。光電檢測方法具有精度高、反應(yīng)快、非接觸等優(yōu)點(diǎn)，而且可測參數(shù)多，傳感器的結(jié)構(gòu)簡單，形式靈活多樣，因此,光電式傳感器在檢測和控制中應(yīng)用非常廣泛。  光電傳感器由三部分構(gòu)成，它們分為：發(fā)送器、接收器和檢測電路。發(fā)送器對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射光束，發(fā)射的光束一般來源于半導(dǎo)體光源，發(fā)光二極管(led)、激光二極管及紅外發(fā)射二極管。光束不間斷地發(fā)射，或者改變脈沖寬度。接收器由光電二極管、光電三極管、光電池組成。光電傳感器的類型有：  1、槽型光電傳感器 把一個(gè)光發(fā)射器和一個(gè)接收器面對(duì)面地裝在一個(gè)槽的兩側(cè)的是槽形光電。發(fā)光器能發(fā)出紅外光或可見光，在無阻情況下光接收器能收到光。  2、對(duì)射型光電傳感器 若把發(fā)光器和收光器分離開，就可使檢測距離加大。由一個(gè)發(fā)光器和一個(gè)收光器組成的光電開關(guān)就稱為對(duì)射分離式光電開關(guān)，簡稱對(duì)射式光電開關(guān)。  3、反光板型光電開關(guān) 把發(fā)光器和收光器裝入同一個(gè)裝置內(nèi)，在它的前方裝一塊反光板，利用反射原理完成光電控制作用的稱為反光板反射式(或反射鏡反射式)光電開關(guān)。  4、擴(kuò)散反射型光電開關(guān) 它的檢測頭里也裝有一個(gè)發(fā)光器和一個(gè)收光器，但前方?jīng)]有反光板。正常情況下發(fā)光器發(fā)出的光收光器是找不到的。當(dāng)檢測物通過時(shí)擋住了光，并把光部分反射回來，收光器就收到光信號(hào)，輸出一個(gè)開關(guān)信號(hào)。  三、光電傳感器的應(yīng)用    1、安裝在半自動(dòng)裝車系統(tǒng)中，可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)裝車  裝車系統(tǒng)主要有300噸緩沖倉、100噸稱重倉及裝車伸縮溜槽三部分組成，它的核心部分是液壓系統(tǒng)、稱重系統(tǒng)和自動(dòng)控制系統(tǒng)。  半自動(dòng)裝車的工作原理是：帶式輸送機(jī)以4000噸/小時(shí)的運(yùn)輸能力將煤送入緩沖倉，裝車系統(tǒng)啟動(dòng)后，卸料閘門是關(guān)閉的，稱重倉在非就緒狀態(tài)，給料閘門將全部打開向稱重倉配煤，隨著稱重倉煤位的上升，給料閘門分步關(guān)閉，稱重倉達(dá)到設(shè)定噸位時(shí)（即火車皮噸位），給料閘門將全部關(guān)閉，裝車準(zhǔn)備就緒。操作員點(diǎn)動(dòng)操作臺(tái)按鈕將稱重倉卸料閘門打開經(jīng)裝車溜槽裝入勻速行駛的火車皮內(nèi)（火車速度0.8-1.5公里/小時(shí)）。稱重倉煤卸空后，卸料閘門自動(dòng)關(guān)閉，第二倉煤配好，此時(shí)已經(jīng)裝完了第一節(jié)車皮，待車皮行使到裝車位置時(shí)，再將卸料閘門打開經(jīng)裝車溜槽裝入下一節(jié)火車皮，重復(fù)循環(huán)，直至裝完66節(jié)車皮，整個(gè)裝車過程是在連續(xù)不斷自動(dòng)運(yùn)作中進(jìn)行。  全自動(dòng)裝車就是用光電傳感器代替操作臺(tái)放煤按鈕，使操作員不在操作，完全實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)裝車。  根據(jù)不同車型，c64、c63、c70、c80以及煤種的不同，在裝車塔樓下，即火車皮兩側(cè)安裝了3組對(duì)射型光電傳感器?？蛇x擇光電1、光電2、光電3，以滿足裝車需要。例如：裝c64塊煤，因煤流速度快，接收信號(hào)要稍遲，可選擇光電2，若裝混煤，煤流速度慢，接收信號(hào)要稍快，可選擇光電1，車皮行進(jìn)到中間間隙后，光電2動(dòng)作，其常開點(diǎn)閉合，卸料閘門打開，開始往車皮中卸料。  2、安裝在防凍液噴灑中，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)噴灑  防凍液噴灑系統(tǒng)，是由儲(chǔ)液灌、泵、噴灑機(jī)構(gòu)及電控部分組成。  為防止冬季煤炭在車皮內(nèi)凍結(jié)，造成到巷后不能卸車，在裝車線都安設(shè)防凍液噴灑系統(tǒng),空車皮通過時(shí)，噴灑機(jī)構(gòu)按照選擇的車型自動(dòng)下降或擺動(dòng)到噴灑位置，操作員轉(zhuǎn)動(dòng)電控開關(guān)，導(dǎo)通電磁閥，向車皮底部及車邦兩側(cè)均勻噴灑防凍液，在兩車皮之間間隙處，則要關(guān)閉電磁閥，這樣一列車至少要開關(guān)66次。在火車皮兩側(cè)安裝對(duì)射型光電傳感器后，可省去煩瑣的人工操作。車皮行進(jìn)到中間間隙后，光電傳感器動(dòng)作，導(dǎo)通電磁閥，噴頭開始噴灑，工作原理同圖1。  3、安裝在封塵劑噴灑覆蓋中，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)噴灑覆蓋  封塵劑噴灑系統(tǒng)的組成及原理和防凍液噴灑系統(tǒng)一樣，但它的作用和防凍液系統(tǒng)有所不同。它的作用是每節(jié)車皮裝完后，要對(duì)煤炭表面進(jìn)行噴灑覆蓋。封塵劑是一種粘性液體，噴灑后，經(jīng)一段時(shí)間，可逐漸固化覆蓋在煤炭表面，形成一層覆蓋膜，從而減少煤炭沿途運(yùn)輸損耗，同時(shí)保護(hù)了鐵路沿線地區(qū)的環(huán)境，以及隧道行進(jìn)中的列車安全運(yùn)行。安裝對(duì)射型光電傳感器后，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)噴灑覆蓋，大大省去了人力。  4、安裝在帶式輸送機(jī)上，可實(shí)現(xiàn)皮帶機(jī)帶面安全運(yùn)行  帶式輸送機(jī)是以膠帶作用為牽引機(jī)構(gòu)的連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械，所以稱膠帶輸送機(jī)。它廣泛應(yīng)用于礦山的物料運(yùn)輸，特別是煤礦。  ①為防止煤質(zhì)事故的發(fā)生，通常在膠帶輸送機(jī)某段上方安裝除鐵器。除鐵器是將膠帶輸送機(jī)上煤流中的鐵器吸起，以保證煤的質(zhì)量。  膠帶機(jī)運(yùn)行時(shí)，煤流中的小塊鐵器吸起后對(duì)膠帶機(jī)帶面無影響，若通過的是大塊鐵器，吸起后是直立的，有可能造成帶面撕裂事故。  ②為防止更容易撕裂皮帶事故的發(fā)生，在裝車膠帶機(jī)上研發(fā)防皮帶撕裂技術(shù)，也就是利用光電傳感器作用來實(shí)現(xiàn)保護(hù)膠帶機(jī)帶面，工作原理是：將光電傳感器，對(duì)稱安裝在每個(gè)產(chǎn)品倉給煤機(jī)導(dǎo)料槽下方，膠帶機(jī)帶面非工作面的機(jī)架兩側(cè)，每2臺(tái)對(duì)稱給煤機(jī)及膠帶機(jī)煤流出口處安裝1組，每倉2組，4倉共8組，若大塊鐵器下來，卡在煤流出口處，撕裂皮帶，煤流入二層皮帶后，光電傳感器光束被煤遮擋后，返回開關(guān)量信號(hào)，停止膠帶機(jī)運(yùn)行。通過上述，我們不難看出，要使光電傳感器動(dòng)作停機(jī)，前提是必須撕裂皮帶，從而最大限度的減少皮帶撕裂長度。  5、安裝在裝車緩沖倉內(nèi)，可實(shí)現(xiàn)煤位高度自動(dòng)控制  裝車系統(tǒng)緩沖倉最大容積300噸，它是為稱重倉按照設(shè)定噸位自動(dòng)配送煤源的，皮帶機(jī)一直按小時(shí)量，向緩沖倉輸送煤源，但有時(shí)裝車速度降下來，會(huì)出現(xiàn)頂滿緩沖倉，導(dǎo)致頂倉事故的發(fā)生，為此可在膠帶輸送機(jī)機(jī)頭導(dǎo)料槽下部安裝2組光電傳感。工作原理是煤位到達(dá)一定高度（200噸）時(shí)，光電傳感探測到煤位，第1組光電傳感器動(dòng)作，停止給煤機(jī)運(yùn)行。若第1組光電傳感器故障，給煤機(jī)未停止運(yùn)行，煤位繼續(xù)上升（240噸）時(shí)，第二組光電傳感器動(dòng)作，直接停止皮帶機(jī)運(yùn)行。它的優(yōu)點(diǎn)是準(zhǔn)確性、靈敏度高。缺點(diǎn)是安裝環(huán)境差，故障多，檢查維護(hù)較頻繁。  四、總述  時(shí)代在發(fā)展，科學(xué)技術(shù)在更新，近年來，隨著光電技術(shù)的發(fā)展人們對(duì)測量精度有了更高的要求，這就促使光電傳感器不得不隨著時(shí)代步伐而更新，改善光電傳感器性能的主要手段就是應(yīng)用新材料、新技術(shù)制造性能更優(yōu)越的光電元件。光電傳感器已成為系列產(chǎn)品，其品種及產(chǎn)量日益增加，可根據(jù)需要選用各種規(guī)格產(chǎn)品，而對(duì)射型光電傳感器在神東礦區(qū)煤炭裝車線上，以得到廣泛應(yīng)用，并收到很好效果。  光電傳感器具有其他傳感器所不能取代優(yōu)越性，因此它發(fā)展前景非常好，應(yīng)用也會(huì)越來越廣泛。