堆料機(jī)料位檢測(cè)中超聲波傳感器的應(yīng)用探討

摘 要 利用非接觸式的感應(yīng)方式，結(jié)合相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)，利用超聲波傳感器替換相應(yīng)的料錘進(jìn)行接觸，以改造相應(yīng)的檢測(cè)裝置的有效性，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)裝置的有效處理，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)堆料機(jī)的有效應(yīng)用。本文結(jié)合現(xiàn)有的堆料機(jī)檢測(cè)裝置的損壞原因，在不改變?cè)械目刂埔蟮那疤嵯拢x擇使用超聲波傳感器促進(jìn)堆料機(jī)料位檢測(cè)的持續(xù)穩(wěn)定進(jìn)行。

關(guān)鍵詞 超聲波；堆料機(jī)；傳感器；應(yīng)用

前言

由于動(dòng)力電纜的短路導(dǎo)致整個(gè)堆料機(jī)的處理系統(tǒng)中相應(yīng)環(huán)節(jié)的檢測(cè)裝置破壞，進(jìn)而使得在整個(gè)設(shè)備處理的過(guò)程中，短時(shí)間內(nèi)無(wú)法找到相應(yīng)的替換元件，主要是因?yàn)檎麄€(gè)器件是進(jìn)口的，所以匹配起來(lái)難度較大[1]。因此相關(guān)的設(shè)計(jì)工作者利用非接觸檢測(cè)的方式，將超聲波傳感器的檢測(cè)方法應(yīng)用到相關(guān)設(shè)備的技術(shù)檢測(cè)中，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)堆料機(jī)料位檢測(cè)的有效性分析。

1 原有的接觸式檢測(cè)原理

以原有的堆料機(jī)檢測(cè)的原理分析，其主要是借助于長(zhǎng)短料錘接觸的方式，利用相應(yīng)的檢測(cè)裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)料機(jī)料位的有效監(jiān)測(cè)。其工作原理是：當(dāng)堆料機(jī)自動(dòng)布料時(shí)，由于整個(gè)的物料利用的原理不同，且其自動(dòng)布料的過(guò)程中對(duì)于整個(gè)的使用需求不同，會(huì)使得整個(gè)機(jī)位的位置及相應(yīng)的信號(hào)處理方式發(fā)生了相應(yīng)的改變。因此在開(kāi)關(guān)量信號(hào)接入到相應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，其可以利用PLC信號(hào)的接收及傳送等，實(shí)現(xiàn)對(duì)開(kāi)關(guān)信號(hào)量的控制，進(jìn)而將堆料機(jī)的物料使用高度及相應(yīng)的信號(hào)指令的發(fā)布進(jìn)行相應(yīng)分析，以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)堆料信號(hào)的持續(xù)穩(wěn)定的傳送，如果在傳送的過(guò)程中，由于整個(gè)的物料會(huì)碰到相應(yīng)的料錘，進(jìn)而會(huì)使得料錘堆料的速率降低，進(jìn)而影響了整個(gè)工作的效率，并發(fā)出相應(yīng)的預(yù)警提示[2]。

2 超聲波傳感器的設(shè)計(jì)原理及選型依據(jù)分析

2.1 工作機(jī)理

根據(jù)非接觸式檢測(cè)的原理，超聲波是利用相應(yīng)的創(chuàng)新機(jī)制，將相應(yīng)的檢測(cè)探頭由相應(yīng)的信號(hào)傳輸裝置進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置，從而有效地確保檢測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行?。整個(gè)的設(shè)備組成主要有外殼、壓電晶片及相應(yīng)的保護(hù)膜組成，因此整個(gè)的設(shè)備需求在實(shí)際的電路分析及應(yīng)用上都存在一定的分析性，探頭處理的過(guò)程中，由于電路元件的使用周期及相應(yīng)的使用壽命具有一定的限制，因此在相關(guān)環(huán)境溫度下，對(duì)于超聲波的相關(guān)元件的硬件質(zhì)量要求較高，由此會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的振動(dòng)現(xiàn)象，整個(gè)的振動(dòng)的頻率及波長(zhǎng)短，會(huì)影響到整個(gè)超聲波傳輸性的特點(diǎn)的有效分析。

對(duì)于整個(gè)超聲波的探頭來(lái)說(shuō)，其是結(jié)合相應(yīng)的壓電晶片，對(duì)整個(gè)的超聲波進(jìn)行相應(yīng)分析，以實(shí)現(xiàn)對(duì)于壓電晶片的電壓需求的分析，形成電壓與頻率之間的有效關(guān)聯(lián)，進(jìn)而形成機(jī)械的變形及突變。此外對(duì)于整個(gè)的機(jī)械變形的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行分析，其是結(jié)合機(jī)械變形的作用，將整個(gè)壓電晶片的作用進(jìn)行相應(yīng)的信號(hào)傳輸，利用這一原理，可以根據(jù)相應(yīng)的壓電晶片的使用效率，集中現(xiàn)實(shí)相應(yīng)的振動(dòng)器的作用，進(jìn)而將壓電晶片或者其主要的利用類型進(jìn)行分析。相反，當(dāng)給雙壓電晶片元件施加超聲振動(dòng)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電信號(hào)。基于以上原理，便可以將壓電晶片用作超聲波傳感器。通過(guò)傳感器和物體間聲波的傳送時(shí)間就可計(jì)算出距離或位置[3]。

2.2 應(yīng)用選型依據(jù)分析

在相關(guān)的應(yīng)用選型上，根據(jù)相應(yīng)的使用及設(shè)計(jì)需求，經(jīng)過(guò)多方的設(shè)計(jì)理念的比選，最終選擇使用型號(hào)為UC6000-30GM30GME6R2-V15 雙開(kāi)關(guān)點(diǎn)輸出超聲波傳感器。該傳感器的特點(diǎn)和工作參數(shù)如下：

利用自帶的四針溫度設(shè)定插頭，對(duì)應(yīng)不同的位置進(jìn)行相應(yīng)溫度的設(shè)定，進(jìn)而保持整個(gè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行裕袁F(xiàn)場(chǎng)溫度設(shè)定有效性為原則，制定切實(shí)有效的使用需求。設(shè)定相應(yīng)的開(kāi)關(guān)作為試點(diǎn)，維護(hù)有效的工作模式。

設(shè)定的相關(guān)過(guò)程中，應(yīng)以實(shí)際的傳感器對(duì)應(yīng)的LED燈的狀態(tài)對(duì)整個(gè)的信號(hào)處理進(jìn)行相關(guān)的設(shè)定。

在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，由于周邊環(huán)境的影響，會(huì)使得整個(gè)溫度的補(bǔ)償功能有效的顯現(xiàn)出來(lái)，進(jìn)而直接有效的反映整個(gè)信號(hào)傳輸?shù)挠行浴?/p>

雙開(kāi)光的自動(dòng)輸出，以RS232接口為例。

3 應(yīng)用過(guò)程分析

3.1 設(shè)定過(guò)程

在相應(yīng)的溫度需求的條件下，按照通電的相應(yīng)需求，結(jié)合堆料機(jī)的使用需求，對(duì)于實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中的相關(guān)設(shè)備的高度設(shè)置具有一定的應(yīng)用要求，首先在設(shè)定的過(guò)程中，應(yīng)有效的確定相應(yīng)設(shè)備的高度，例如超聲波傳感器提起到距探測(cè)物（石灰石）約1.2m 處的位置，此時(shí)相應(yīng)的指示燈LED綠燈閃爍，進(jìn)而保證整個(gè)指示燈的溫度設(shè)定及相應(yīng)的插頭位置的確定需求進(jìn)行相關(guān)的分析，以實(shí)現(xiàn)對(duì)于超聲波傳感器下落處石灰石的高度約為0.8m。此外，對(duì)于整個(gè)的需求高度應(yīng)按照實(shí)際的工況內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)分析及確定。

3.2 設(shè)定輸出功能

數(shù)據(jù)的輸出是為了有效的驗(yàn)證相應(yīng)的檢測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)而確保相關(guān)功能設(shè)備的有效性。此時(shí)應(yīng)關(guān)閉電源，拔下相關(guān)的溫度設(shè)定插頭，再次插上電源，確保整個(gè)溫度設(shè)定效率及相應(yīng)的準(zhǔn)確度。若需要按照相應(yīng)的要求改變需求的溫度及輸出模式，需要對(duì)整個(gè)的開(kāi)關(guān)點(diǎn)的模式進(jìn)行有效的選擇性分析，以實(shí)現(xiàn)設(shè)定過(guò)程中的相關(guān)設(shè)定工作模式的有效循環(huán)利用。最后將溫度/設(shè)定插頭插在T 位置，該設(shè)定過(guò)程結(jié)束。傳感器進(jìn)入正常工作模式。至此，超聲波傳感器設(shè)定過(guò)程完成，并將傳感器

探頭固定在堆料機(jī)大臂前端。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上，超聲波傳感器的有效利用能夠促進(jìn)整個(gè)堆料機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)使用效率，確保整個(gè)設(shè)備的有效運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)能夠?qū)ζ溥\(yùn)轉(zhuǎn)的相關(guān)數(shù)據(jù)及信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的傳輸，進(jìn)而確保整個(gè)堆料機(jī)的有效利用。在相應(yīng)的堆料機(jī)使用的過(guò)程中，需要結(jié)合有效的使用內(nèi)容及機(jī)制的要求，對(duì)相應(yīng)的使用需求的數(shù)據(jù)傳輸內(nèi)容及相關(guān)性進(jìn)行相應(yīng)分析，以實(shí)現(xiàn)整體設(shè)備使用的需求的關(guān)鍵性作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 閆軍.超聲波傳感器在固體料位檢測(cè)中的應(yīng)用[J].傳感器世界，2000，（2）：16-19.

[2] 孫建華.基于超聲波傳感器在物料檢測(cè)中的應(yīng)用[C].2010國(guó)際水泥周——第二屆水泥物料計(jì)量與自動(dòng)給料技術(shù)交流會(huì).2010國(guó)際水泥周——第二屆水泥物料計(jì)量與自動(dòng)給料技術(shù)交流會(huì)論文集.上海：中國(guó)硅酸鹽學(xué)會(huì)，2010：139-142.

[3] 宋飛，石紅瑞，竇連旺.超聲波傳感器在料位測(cè)量中的應(yīng)用[J].石油化工自動(dòng)化，2007，（3）：67-70.

作者簡(jiǎn)介

呼延博文（1991-），男，民族：漢，籍貫：陜西省延安市，學(xué)歷：本科，畢業(yè)院校：西安建筑科技大學(xué)華清學(xué)院；現(xiàn)有職稱：助理工程師；研究方向：自動(dòng)化儀表。