光電傳感器在煤炭裝車線上的應用

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摘要：在科學技術高速發(fā)展的現代社會中，人類已進入瞬息萬變的信息時代，人們在日常生活，生產過程中，主要依靠檢測技術對信息進行獲取、篩選和傳輸，來實現自動控制和自動調節(jié)，目前我國已將檢測技術列入優(yōu)先發(fā)展的科學技術之一。 由于微電子技術，光電技術的發(fā)展，使得光電傳感器的應用與日俱增。這種傳感器具有結構簡單、非接觸、高可靠性、高精度、可測參數多、反應快以及結構簡單,形式靈活多樣等優(yōu)點，在自動檢測技術中得到了廣泛應用。 

關鍵詞：傳感器簡介;光電傳感器簡介;光電傳感器的應用;總述  一、傳感器簡介  隨著新技術的不斷發(fā)展，世界開始進入信息時代。在利用信息的過程中，首先要解決的就是要獲取準確可靠的信息，而傳感器是獲取自然和生產領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換成光信號的變化，然后借助光電元件進一步將光信號轉換成電信號來實現控制的。光電傳感器一般由光源、光學通路和光電元件三部分組成。光電檢測方法具有精度高、反應快、非接觸等優(yōu)點，而且可測參數多，傳感器的結構簡單，形式靈活多樣，因此,光電式傳感器在檢測和控制中應用非常廣泛。  光電傳感器由三部分構成，它們分為：發(fā)送器、接收器和檢測電路。發(fā)送器對準目標發(fā)射光束，發(fā)射的光束一般來源于半導體光源，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 把一個光發(fā)射器和一個接收器面對面地裝在一個槽的兩側的是槽形光電。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。由一個發(fā)光器和一個收光器組成的光電開關就稱為對射分離式光電開關，簡稱對射式光電開關。  3、反光板型光電開關 把發(fā)光器和收光器裝入同一個裝置內，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。  4、擴散反射型光電開關 它的檢測頭里也裝有一個發(fā)光器和一個收光器，但前方沒有反光板。正常情況下發(fā)光器發(fā)出的光收光器是找不到的。當檢測物通過時擋住了光，并把光部分反射回來，收光器就收到光信號，輸出一個開關信號。  三、光電傳感器的應用    1、安裝在半自動裝車系統中，可實現全自動裝車  裝車系統主要有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、稱重系統和自動控制系統。  半自動裝車的工作原理是：帶式輸送機以4000噸/小時的運輸能力將煤送入緩沖倉，裝車系統啟動后，卸料閘門是關閉的，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，給料閘門分步關閉，稱重倉達到設定噸位時（即火車皮噸位），給料閘門將全部關閉，裝車準備就緒。操作員點動操作臺按鈕將稱重倉卸料閘門打開經裝車溜槽裝入勻速行駛的火車皮內（火車速度0.8-1.5公里/小時）。稱重倉煤卸空后，卸料閘門自動關閉，第二倉煤配好，此時已經裝完了第一節(jié)車皮，待車皮行使到裝車位置時，再將卸料閘門打開經裝車溜槽裝入下一節(jié)火車皮，重復循環(huán)，直至裝完66節(jié)車皮，整個裝車過程是在連續(xù)不斷自動運作中進行。  全自動裝車就是用光電傳感器代替操作臺放煤按鈕，使操作員不在操作，完全實現全自動裝車。  根據不同車型，c64、c63、c70、c80以及煤種的不同，在裝車塔樓下，即火車皮兩側安裝了3組對射型光電傳感器。可選擇光電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，接收信號要稍遲，可選擇光電2，若裝混煤，煤流速度慢，接收信號要稍快，可選擇光電1，車皮行進到中間間隙后，光電2動作，其常開點閉合，卸料閘門打開，開始往車皮中卸料。  2、安裝在防凍液噴灑中，可實現自動噴灑  防凍液噴灑系統，是由儲液灌、泵、噴灑機構及電控部分組成。  為防止冬季煤炭在車皮內凍結，造成到巷后不能卸車，在裝車線都安設防凍液噴灑系統,空車皮通過時，噴灑機構按照選擇的車型自動下降或擺動到噴灑位置，操作員轉動電控開關，導通電磁閥，向車皮底部及車邦兩側均勻噴灑防凍液，在兩車皮之間間隙處，則要關閉電磁閥，這樣一列車至少要開關66次。在火車皮兩側安裝對射型光電傳感器后，可省去煩瑣的人工操作。車皮行進到中間間隙后，光電傳感器動作，導通電磁閥，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，可實現自動噴灑覆蓋  封塵劑噴灑系統的組成及原理和防凍液噴灑系統一樣，但它的作用和防凍液系統有所不同。它的作用是每節(jié)車皮裝完后，要對煤炭表面進行噴灑覆蓋。封塵劑是一種粘性液體，噴灑后，經一段時間，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輸損耗，同時保護了鐵路沿線地區(qū)的環(huán)境，以及隧道行進中的列車安全運行。安裝對射型光電傳感器后，實現了自動噴灑覆蓋，大大省去了人力。  4、安裝在帶式輸送機上，可實現皮帶機帶面安全運行  帶式輸送機是以膠帶作用為牽引機構的連續(xù)運輸機械，所以稱膠帶輸送機。它廣泛應用于礦山的物料運輸，特別是煤礦。  ①為防止煤質事故的發(fā)生，通常在膠帶輸送機某段上方安裝除鐵器。除鐵器是將膠帶輸送機上煤流中的鐵器吸起，以保證煤的質量。  膠帶機運行時，煤流中的小塊鐵器吸起后對膠帶機帶面無影響，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，在裝車膠帶機上研發(fā)防皮帶撕裂技術，也就是利用光電傳感器作用來實現保護膠帶機帶面，工作原理是：將光電傳感器，對稱安裝在每個產品倉給煤機導料槽下方，膠帶機帶面非工作面的機架兩側，每2臺對稱給煤機及膠帶機煤流出口處安裝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，返回開關量信號，停止膠帶機運行。通過上述，我們不難看出，要使光電傳感器動作停機，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，可實現煤位高度自動控制  裝車系統緩沖倉最大容積300噸，它是為稱重倉按照設定噸位自動配送煤源的，皮帶機一直按小時量，向緩沖倉輸送煤源，但有時裝車速度降下來，會出現頂滿緩沖倉，導致頂倉事故的發(fā)生，為此可在膠帶輸送機機頭導料槽下部安裝2組光電傳感。工作原理是煤位到達一定高度（200噸）時，光電傳感探測到煤位，第1組光電傳感器動作，停止給煤機運行。若第1組光電傳感器故障，給煤機未停止運行，煤位繼續(xù)上升（240噸）時，第二組光電傳感器動作，直接停止皮帶機運行。它的優(yōu)點是準確性、靈敏度高。缺點是安裝環(huán)境差，故障多，檢查維護較頻繁。  四、總述  時代在發(fā)展，科學技術在更新，近年來，隨著光電技術的發(fā)展人們對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代步伐而更新，改善光電傳感器性能的主要手段就是應用新材料、新技術制造性能更優(yōu)越的光電元件。光電傳感器已成為系列產品，其品種及產量日益增加，可根據需要選用各種規(guī)格產品，而對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，應用也會越來越廣泛。