光電傳感器在自動(dòng)化生產(chǎn)線上的應(yīng)用

張露巍 張誠(chéng)

【摘 要】光電傳感器在工業(yè)上的應(yīng)用極為廣泛，其內(nèi)部的檢測(cè)部分都是由光電元件構(gòu)成的，在此最先要做的工作就是，實(shí)現(xiàn)被測(cè)變量向信號(hào)量的轉(zhuǎn)化，之后再發(fā)揮光電元件的作用，實(shí)現(xiàn)光信號(hào)向電信號(hào)的轉(zhuǎn)變。光電檢測(cè)方法自研發(fā)之初就廣受人們的喜愛，它的優(yōu)點(diǎn)在于精準(zhǔn)度較高、反應(yīng)時(shí)間較短、可實(shí)現(xiàn)不接觸作業(yè)等。文章研究的重點(diǎn)就在自動(dòng)化生產(chǎn)線上光電傳感器的使用情況，筆者對(duì)其進(jìn)行了大量的調(diào)研與探究。

【關(guān)鍵詞】光電傳感器；自動(dòng)化生產(chǎn)線；實(shí)踐應(yīng)用

如上所言，光電檢測(cè)方法優(yōu)點(diǎn)在于精準(zhǔn)度較高、反應(yīng)時(shí)間較短、可實(shí)現(xiàn)不接觸作業(yè)等，不僅如此，它還能進(jìn)行多種參數(shù)的檢測(cè)，傳感器在結(jié)構(gòu)上并不復(fù)雜，并有多種形式，而且在體積上也十分小巧。近些年來，由于光電技術(shù)的進(jìn)步，也帶動(dòng)了光電傳感器的發(fā)展，它的種類和產(chǎn)量都在不斷地變多，使用者可以依照自己的實(shí)際情況進(jìn)行產(chǎn)品選型，這使得其在輕工自動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)內(nèi)運(yùn)用較多。

一、光電傳感器原理及分類

（一）光電效應(yīng)

光電傳感器的工作原理就是源于物理學(xué)著名的光電效應(yīng)。在此我們對(duì)光電效應(yīng)進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹，一個(gè)物體被光輻射的過程中，其內(nèi)部的電子會(huì)接收光粒子自身的能量，這些能量的攝入會(huì)使得其本身特性出現(xiàn)本質(zhì)性的變化。其中對(duì)電子受光照射后的變化又可再分兩類：外光電效應(yīng)和內(nèi)光電效應(yīng)。前者指的就是光照之后，發(fā)生的一種電子逸出物體表層的情況，光電管就是以該原理制作的。反之，后者指的就是電子受光照后不能產(chǎn)生溢出的現(xiàn)象，不過其改變之處在電導(dǎo)率上，或者電動(dòng)勢(shì)發(fā)生了變化，其應(yīng)用實(shí)例就是光敏電阻、二極管等。

（二）光電傳感器的基本原理

光電傳感器通常包含三個(gè)部分：光源、光學(xué)通路和光電元件。它的原理就是，首先將被測(cè)量轉(zhuǎn)變成光信號(hào)，然后再轉(zhuǎn)為電信號(hào)，最后一步，就是對(duì)電信號(hào)進(jìn)行剖析，得出被測(cè)物理量。

（三）光電傳感器的分類

在這個(gè)模型中發(fā)射端通常就是光源，而接收端則為光電元件，由兩者的位置關(guān)系能把光電傳感器分為四種：槽型、對(duì)射型、反光板型和漫反射型。光的發(fā)射和接收部件必須要相對(duì)擺放，目的在于使得兩個(gè)端口能夠流暢的傳遞光源。如果有物體從其中通過，光線就會(huì)被遮蔽，這時(shí)光電開關(guān)也會(huì)起作用，進(jìn)而對(duì)負(fù)載回路采取通斷操作，這就是一次最基本的控制行為。發(fā)射端和接收端的距離一定要把握好，如果太短物體通過就會(huì)有阻礙，但是太長(zhǎng)的話就會(huì)變成對(duì)射式光電傳感器。

二、光電傳感器的相關(guān)優(yōu)勢(shì)特征

（一）反應(yīng)精確速度快

在任何一條自動(dòng)化生產(chǎn)線中，光電傳感器的使用都是具有重要意義的，不過其必須要保證較高的精度以及快速反應(yīng)能力，可以對(duì)各種產(chǎn)品展開高效的檢測(cè)。相比于以往的機(jī)械類傳感器，光電傳感器的不同之處在于，它結(jié)構(gòu)上有著多種尖端的電子材料，這樣其在傳輸效率上就具有更大的優(yōu)勢(shì)。在電氣工程高速發(fā)展的今天，光電技術(shù)成了廣泛運(yùn)用的新技術(shù)，它能夠極大的推動(dòng)生產(chǎn)的智能化發(fā)展，完成對(duì)生產(chǎn)流程的全面管控，協(xié)助企業(yè)采集各方面的可靠數(shù)據(jù)，進(jìn)而使得企業(yè)自動(dòng)化管理水平變得越來越高。

（二）檢測(cè)適用范圍廣

科技的不斷向前進(jìn)步，也將光電傳感技術(shù)推向了一個(gè)新的高度。目前，光電傳感器一般都被用來測(cè)查距離以及種類等。相較于傳統(tǒng)的傳感器，光電傳感器能夠檢測(cè)更遠(yuǎn)的距離，這就能將整個(gè)流水線進(jìn)行拓展，而且在檢測(cè)質(zhì)量上也能夠達(dá)標(biāo)。除此之外，光電傳感器受外界影響程度比較小，這就能保證檢測(cè)的穩(wěn)定性，使得其能夠?qū)Ω鞣N不同材料的產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)分析，檢測(cè)功能得到了極大的拓展。故而，光電傳感器可以運(yùn)用在多種工業(yè)領(lǐng)域，而且還不用受到過多的限制。

（三）非接觸性

光電傳感器最重要的功能部分就是電子材質(zhì)部件，電子材質(zhì)使用的目的在于，有著這種物質(zhì)產(chǎn)品就可以不用和傳感器直接接觸了，如此一來最大的好處就是能夠更好的保護(hù)被檢工件。這種非接觸優(yōu)點(diǎn)，不只可以保障產(chǎn)品的安全性，而且還能夠極大的增加設(shè)備的使用壽命，保證公司能夠用最低的代價(jià)換取最大的利潤(rùn)。故而，光電傳感器在生產(chǎn)線中的運(yùn)用也是有一定條件的，它一般被用于對(duì)生產(chǎn)質(zhì)量有較高要求的產(chǎn)品。

（四）顏色辨別力

光電傳感器有一個(gè)特性就是有很強(qiáng)的顏色辨別力，其功能的實(shí)現(xiàn)是借助波長(zhǎng)的差異完成的。自從在自動(dòng)化生產(chǎn)線中運(yùn)用了光電傳感器，就能夠花費(fèi)最少的時(shí)間，進(jìn)行檢測(cè)對(duì)象的光吸收和反射的感應(yīng)，之后根據(jù)檢測(cè)的有關(guān)信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)產(chǎn)品顏色差異的辨析，進(jìn)而檢測(cè)出被加工件是否有著質(zhì)量問題。

三、光電傳感器在自動(dòng)化生產(chǎn)線中的實(shí)踐應(yīng)用

（一）光電傳感器在煙塵濁度監(jiān)測(cè)工作中的應(yīng)用

在所有的工業(yè)生產(chǎn)中，都不可避免的會(huì)出現(xiàn)煙塵等污染物質(zhì)，為了響應(yīng)國(guó)家關(guān)于和諧發(fā)展的倡議，盡可能減少污染物的排放，就必須要對(duì)其中的雜質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)。自從在檢測(cè)工作中使用了光電傳感器等先進(jìn)產(chǎn)品之后，就能夠即時(shí)準(zhǔn)確的把握住煙塵顆粒物信息。下面文章將對(duì)煙塵濁度檢測(cè)的原理進(jìn)行論述，相關(guān)部門在檢查工廠排放煙塵的危害物時(shí)，能夠?qū)⒖梢姽猱?dāng)成可用光源，據(jù)了解，光檢測(cè)器光譜作用范圍在400-600nm，這就可以使得檢測(cè)人員能夠即時(shí)掌握電信號(hào)隨煙塵濁度變化的關(guān)系。如果技術(shù)人員要再盡可能的提升檢測(cè)靈敏度，就必然要換用市場(chǎng)上更為先進(jìn)的設(shè)備了。顯示器是具有關(guān)鍵性功能的，它可以反應(yīng)出煙塵濁度瞬時(shí)值，一旦這個(gè)顯示的數(shù)值超過了既定的正常范圍，那么就會(huì)觸發(fā)報(bào)警器，相關(guān)維修人員就會(huì)以最快的速度找出最合適的解決方案，進(jìn)而減小排放煙塵濁度。

（二）光電傳感器在機(jī)械加工生產(chǎn)線中的應(yīng)用

在當(dāng)前機(jī)加工領(lǐng)域，廠家基本都是利用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行作業(yè)的，如果在整個(gè)流程中引入光電傳感器，那么就可以完成對(duì)其中驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)以及軸承系統(tǒng)等運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的監(jiān)控目的。以切割機(jī)為例，根據(jù)既定的控制命令，在光電傳感器的幫助下，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行嚴(yán)格細(xì)致的排查，與此同時(shí)，還要對(duì)機(jī)床的運(yùn)行速度、振動(dòng)區(qū)間和位置變化等進(jìn)行監(jiān)控。然后，按照光電傳感器得到的數(shù)據(jù)，有的放矢的對(duì)各產(chǎn)品、各流程進(jìn)行完善，不斷提升其加工的精準(zhǔn)度。在產(chǎn)品加工完成之后，必須還要經(jīng)過一個(gè)流程，那就是借助光電傳感器展開一次嚴(yán)格的質(zhì)檢工作，以此確保產(chǎn)品質(zhì)量能夠達(dá)到相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)之后的一系列功能要求。

（三）光電式帶材跑偏檢測(cè)器在自動(dòng)化生產(chǎn)線中的應(yīng)用

在自動(dòng)化生產(chǎn)過程中，光電式帶材跑偏檢測(cè)器也是一個(gè)重要的功能設(shè)備，它針對(duì)的對(duì)象是帶型材料，完成的功能也就是監(jiān)測(cè)管理，采集的數(shù)據(jù)就是材料在生產(chǎn)加工過程中位置的偏移量等數(shù)據(jù)，與此同時(shí)，在進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化工作，再將轉(zhuǎn)化后的電信號(hào)進(jìn)行傳輸，使得操作人員能夠更流暢的進(jìn)行作業(yè)。它的典型應(yīng)用就是生產(chǎn)磁帶、膠片等產(chǎn)品。

四、結(jié)語

總而言之，要想實(shí)現(xiàn)國(guó)家工業(yè)行業(yè)健康穩(wěn)定的向前發(fā)展，就必須要逐漸優(yōu)化工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線的管理水平，確保所生產(chǎn)物品的質(zhì)量，形成其核心競(jìng)爭(zhēng)力。在工業(yè)領(lǐng)域要加強(qiáng)光電傳感器的應(yīng)用范圍，充分發(fā)揮其在自動(dòng)化生產(chǎn)線中的最大價(jià)值，完善產(chǎn)品生產(chǎn)流程中的檢測(cè)工作，健全各種檢測(cè)功能，為管理人員采集更多更全面的質(zhì)檢數(shù)據(jù)，優(yōu)化整個(gè)工作流程。筆者堅(jiān)信，光電觸感器必將憑借其無可替代的優(yōu)勢(shì)，迎來美好的發(fā)展未來，同時(shí)創(chuàng)造出更大的社會(huì)價(jià)值。

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