工業傳感器智能檢測設備

張朝暉

摘要：當前大規模的制造業設備是由機電一體化系統組成，傳感器在其中承擔重要作用。本文針對工業傳感器檢測過程中所存在的問題進行設計該檢測裝置在借鑒傳統單個傳感器檢測方法的基礎上，運用PLC技術以及系統集成思想設計的工業傳感器智能檢測裝置，達到系統化、小型化、智能化要求，同時減少了檢測時間，提高了檢測的精度。

關鍵詞：工業傳感器;PLC;集成;監測

中圖分類號：TP391.76 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）06-0001-03

0 引言

本文首先就機電一體化中對傳感器及檢測技術的應用聯系進行了論述。對于工業傳感器智能檢測技術的研究有強烈的現實意義。提出了一種工業傳感器檢測一體化設備，通過模擬被測傳感器工況檢測傳感器反饋信號特征量從而實現工業傳感器的智能檢測，針對不同類型的傳感器開發模擬其實際工況環境對待檢設備加載模擬信號，通過與校準傳感器信號進行比較分析，進行傳感器質量分析的檢測裝置[1]。

1 整體方案

本設備是利用PLC和IPC控制技術模擬工業傳感器工況設計開發的智能檢測裝置，從而實現傳感器的快速檢測。針對不同類型的傳感器開發模擬其實際工況環境傳感器分析判定。設備通過對待測傳感器與檢測傳感器進行模擬被測實際工況，同時對其檢測傳感器反饋信號特征量進行存儲，通過對比分析待測傳感器與檢測傳感器反饋的信息，了解待測傳感器的運行狀況，如圖1所示。

該檢測設備選用中控機配合底層的PLC控制系統共同完成系統測要求。在檢測裝置設計過程中，首先，根據待檢測傳感器的實際中的不同用途，設計其不同的檢測工位;通過PLC對不同傳感器檢測方式進行控制，模擬其實際工作中的情況;檢測結果以及啟動方式通過上位機控制。

2 傳感器檢測工位

本裝置主要設計的方法是針對不同類型的傳感器工況環境，對其開發模擬其實際工況環境的模擬信號。當檢測時對待檢設備加載模擬信號，隨后通過其反饋信號與校準傳感器信號進行比較分析，從而進行傳感器質量分析檢測裝置[2]。通過集成的方式將各種不同傳感器檢測方式集中到一臺設備上如圖所示，在工業現場使用更加方便、更加準確，如圖2所示。

2.1 接近開關

用位移傳感器對接近物體的敏感特性達到控制開關通或斷的目的，這就是接近開關。接近開關檢測工位主要由氣缸和磁簧開關組成。檢測接近開關時將接近開關按照要求固定安裝，由氣缸動作發出信號，通過接近開關信號反饋從而分析接近開關質量。

2.2 傾角傳感器檢測工位

傾角傳感器經常用于系統的水平測量。本文根據實際需求設計的傾角傳感器檢測工位主要由水平檢測臺和驅動電機組成。將待測傾角傳感器與對比的傾角傳感器分別固定在水平測試臺上，通過驅動電機控制頂柱運動從而達到控制水平測試臺升降，以此達到檢測傳感器的目的，如圖3所示。

2.3 超聲波傳感器檢測工位

超聲波測距傳感器檢測工位的設計是由水箱、液位計、液位傳感器、水泵組成。通過水泵控制進水量和調整液位的高低變化，對超聲波測距傳感器和液位傳感器反饋信號進行采集，通過對兩個采集信號進行對比，做出針對超聲波傳感器質量的分析結果[3]。

2.4 壓力傳感器檢測工位

傳感器檢測箱體外接氣體輸入、輸出管道。通過控制增壓泵和電動閥門的開合對檢測裝置進行增壓，根據不同規格的傳感器壓力量程的不同進行靈活的加壓[4]。隨后對比壓力傳感器和待測壓力傳感器的反饋信息進行采集，通過對兩個采集信號進行對比，進而對壓力傳感器質量做出分析，如圖4所示。

2.5 溫度傳感器檢測工位

溫度傳感器檢測工位由加熱電阻、對比溫度傳感器、待測溫度傳感器、液位溫度指示表組成，首先對裝置進行加熱，隨后通過對比溫度傳感器和測試溫度傳感器反饋數據進行采集。通過對兩個采集信號進行對比，進而對溫度傳感器質量做出分析，如圖5所示。

2.6 流量開關檢測工位

流量檢測裝置由對比流量傳感器、待測流量傳感器、電動閥、水泵、水路組成，通過控制電磁閥和水泵驅動管道水流流量的大小，比較對比流量傳感器和待測流量傳感器反饋信號，從而對流量開關質量的優劣做出判斷，如圖6所示。

3 軟件設計

下位機程序開發主要包括主程序的開發和子程序的開發。主程序主要是整合各個子程序從而實現整個系統功能，滿足工藝需求。

由組態王設計的上位機畫面如圖7所示，根據所要檢測傳感器的種類進行選擇，同時還能進行裝置的使用說明查看、檢測數據的查詢、工藝參數的設置、報警信息的瀏覽等工作。當選擇需檢測傳感器類型后進入如圖8所示的檢測畫面進行傳感器檢測過程的實時監控。

4 結語

本文設計的工業傳感器智能檢測裝置，能夠準確地模擬傳感器實際運行工況，從而精準地判斷出傳感器的精度及質量是否滿足實際需求。充分考慮到了不同的傳感器檢測工況，采用分隔式設計，每部分分別檢測特定的傳感器，同時把數據實時發送給上位監控系統，保證了檢測功能的可視性[5]。

參考文獻

[1] 曾光宇.現代傳感器技術與應用基礎[M].北京：北京理工大學出版社，2006.

[2] 施涌潮，等.傳感器檢測技術[M].北京：國防工業出版社，2007.

[3] 張海琳，楊平.傳感器的故障診斷技術研究[J].機電一體化.2001（05）：73-78.

[4] 李敏哲，趙繼印，李建坡.基于超聲波傳感器的無線液位測量系統[J].儀表技術與傳器，2005（11）：35-36.

[5] 孫以材，劉玉玲，孟慶浩.壓力傳感器的設計、制造與應用[M].北京：冶金工業出版社，2000：234-267.

Industrial Sensor Intelligent Testing Equipment

ZHANG Chao-hui

（Beijing aerospace topology High-Tech Co.， Ltd.，Beijing? 100176）

Abstract：The current large-scale manufacturing equipment is composed of mechatronic systems， in which sensors play an important role. This paper designs the problems existing in the process of industrial sensor detection. Based on the traditional single sensor detection method， the detection device uses the industrial technology intelligent detection device designed by PLC technology and system integration idea to achieve systemization， miniaturization and intelligence. The requirements are reduced， the detection time is reduced， and the accuracy of the detection is improved.

Key words：industrial sensor; PLC; integration; monitoring