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上海橙文自動化機(jī)械設(shè)備有限公司資料大小
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360次邦納超聲波傳感器在自動扶梯行業(yè)的應(yīng)用
——超聲波技術(shù)的入口信號采集系統(tǒng)
隨著社會自動化程度越來越高,,人們更傾向于選擇更多地代步工具,,因此在上下樓道間取代樓梯的自動扶梯應(yīng)用越來越廣,,包括地鐵,、機(jī)場,、賣場、酒店,、過街地道和人行天橋等場合,。以前的普通型扶梯無探測裝置,無法判斷是否有人乘坐,,其扶梯是一直保持不斷運(yùn)行的狀態(tài),,帶來了不少能源的浪費(fèi)。在如今國家大力提倡節(jié)能的要求下,已經(jīng)逐漸不能滿足業(yè)主的要求了,,因此變頻電梯應(yīng)運(yùn)而生,,而這種電梯zui大的特點(diǎn)就是在入口處會檢測人員接近,在探測到有人乘坐時(shí)處于正常速度,,而沒人時(shí)處于慢速或停止?fàn)顟B(tài),,以達(dá)到節(jié)能功效。因此,,一種能可靠判斷人體是否接近的傳感器裝置就顯得非常重要了,。
邦納公司是美國一家*的傳感器制造商。其產(chǎn)品可廣泛用于各類自動化設(shè)備上,,遍及港口,,印刷,物流,,包裝,,電子,軌道交通等行業(yè),,的性能更使得其產(chǎn)品適應(yīng)地球上不同地方的環(huán)境,。已成為北美銷量*,*二的傳感器廠商,。
在自動扶梯行業(yè)探測裝置,,邦納公司解決方案推薦一款針對扶梯領(lǐng)域設(shè)計(jì)的超聲波傳感器產(chǎn)品—邦納T30UX超聲波傳感器。該超聲波傳感器系列是邦納T30U超聲波傳感器系列的一個(gè)擴(kuò)充產(chǎn)品,,全新的T30UX超聲波傳感器具有T型緊湊型結(jié)構(gòu),,抗電磁及射頻干擾,更小的盲區(qū)和更遠(yuǎn)檢測距離,,并且其大范圍的操作溫度及內(nèi)置溫度補(bǔ)償電路,,使其可應(yīng)用于各種惡劣的工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境。其的性能參數(shù)足以讓用戶再也不用擔(dān)心該環(huán)節(jié)會有任何失誤,。以下詳細(xì)地介紹這款產(chǎn)品在自動扶梯上的安裝使用說明以及調(diào)試方法,。
T30UX超聲波傳感器
這款產(chǎn)品的特點(diǎn):
1. 固定區(qū)域超聲波檢測,只對距離敏感,,能可靠探測區(qū)域內(nèi)各種顏色(包括黑色)物體,,同時(shí)屏蔽區(qū)域外物體,避免誤判斷,。
2. 探測距離可按鍵設(shè)定,,電路能自動識別和判斷,3次按鍵即可完成,。
3. 工作溫度:-40°C ~70°C,,并內(nèi)置溫度補(bǔ)償電路,,減少溫度梯度變化影響傳感器測量。
4. zui大檢測距離有1,,2,,3 米,開關(guān)量和模擬量型號可選,。
5. 大范圍操作,,發(fā)散角可達(dá)30度,可靠覆蓋人體有效部位,,盲區(qū)小,,zui小距離100mm。
6. 不受灰塵和雨水影響,,MTBF時(shí)間可達(dá)10萬小時(shí),。
7. 增強(qiáng)EMC 及RFI,抗干擾強(qiáng),;IP67 防護(hù)等級,,抗沖擊,抗振動,。
8. 發(fā)射接收一體化設(shè)計(jì),,不需要額外安裝控制器,直徑30的圓柱式螺紋,,安裝調(diào)試更加方便,。
9. 按鍵鎖定及指示燈功能;遙控Teach-in 示教功能,,并有流程表指導(dǎo)操作,。
T30UX超聲波傳感器工作原理:
在自動扶梯出入口每一側(cè)扶手帶的下面安裝一個(gè)超聲波傳感器T30UX,利用發(fā)射的超聲波照到人體身上,,并接受到反射的聲波,,就可以在扶梯入口處探測到乘客之后發(fā)出一個(gè)NPN/PNP或者繼電器信號。從而為扶梯執(zhí)行機(jī)構(gòu)(電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng))提供準(zhǔn)確的運(yùn)行指令,,達(dá)到有乘客時(shí)運(yùn)行,,無乘客時(shí)切換至節(jié)能狀態(tài):
以標(biāo)準(zhǔn)型標(biāo)稱功率11.7KW 扶梯為例 運(yùn)行速度 功耗
滿速空載狀態(tài) 0.5 米/秒 3.2KW
低速節(jié)能狀態(tài) 0.2 米/秒 1.1KW
停運(yùn)節(jié)能狀態(tài) 0 米/秒 0 KW
為了確保每一個(gè)從不同方向走過來的乘客都能被探測到,需要將傳感器的安裝位置朝向扶梯的內(nèi)側(cè),,這樣就可以使兩道超聲波產(chǎn)生交匯,,扶梯入口前方形成一個(gè)無盲區(qū)的探測帶。通過T30UX背部的按鍵調(diào)節(jié),,可以設(shè)定感應(yīng)范圍,,并且會產(chǎn)生一個(gè)等腰三角形形狀的探測光束區(qū)域,。一旦有行人朝扶梯入口處走來,,如圖1所示,,就可以被聲波感應(yīng)到。
通常國家規(guī)定了自動扶梯入口檢測的zui小距離為1.3米(即電梯梯級到乘客的直線距離),,本方案選擇超聲波量程為2米的型號
其中,,X為傳感器到乘客的距離,Y為乘客探測有效部位,。
假設(shè)目前設(shè)定好超聲波傳感器的探測距離為1.5米(即屏蔽1.5米以外的物體),,同時(shí)要考慮到有乘客從側(cè)面進(jìn)入電梯入口,這時(shí)候乘客距離傳感器才30mm,。
所以設(shè)定X的取值范圍:1.5米 >X >0.3米,,傳感器發(fā)射角為30度,Y=X * tan30,,可以計(jì)算出Y的同幅度范圍:0.87米>Y >0.17米,,即對人體的腿部和腳部進(jìn)行探測,由于超聲波傳感器能可靠檢測深色物體,,而乘客的褲子和鞋子通常都以深色為主,,以前采用光電傳感器不能可靠檢測的部位,現(xiàn)在有了超聲波就可以完*了,。
現(xiàn)場安裝操作流程和注意事項(xiàng):
1. 根據(jù)扶梯的結(jié)構(gòu)尺寸,,開25mm直徑圓孔并固定,不需要額外安裝支架,。
2. 確保傳感器前沒有遮擋物體,,建議超聲波探頭(陶瓷壓片)離機(jī)構(gòu)開孔距離3-5mm。
3. 調(diào)整并安裝信號電源接線(標(biāo)準(zhǔn)2米長),,避免陶瓷片和連接線有損傷,。
4. 探測距離可按照說明書的步驟3次按鍵設(shè)定,建議設(shè)定zui大距離1.5m,,zui小距離30mm,。
5. 安裝時(shí),可根據(jù)具體環(huán)境適當(dāng)向上調(diào)整仰角15-20度,,向內(nèi)傾斜10-15度,,具體見圖1和圖2的角度說明
6. 現(xiàn)場安裝完畢后可離線遠(yuǎn)程調(diào)試,方便維修人員操作,,具體見說明書遠(yuǎn)程示教功能,。
以上數(shù)據(jù)僅供參考,具體的支架設(shè)計(jì)尺寸根據(jù)不同的梯型來確定,。
超聲波傳感器在工業(yè)上和民用上的應(yīng)用正快速發(fā)展,,這項(xiàng)曾經(jīng)十分昂貴而且度不高的技術(shù)如今已經(jīng)變得簡單易用,精度高且費(fèi)用低廉,。而如今,,超聲波傳感器已經(jīng)成了一個(gè)常規(guī)設(shè)備在過程控制中提高產(chǎn)品的質(zhì)量,,應(yīng)用在檢測次品,確認(rèn)出現(xiàn)或者消失和其他一些領(lǐng)域,。這種傳感器同樣可以提高生產(chǎn)力,,它可以減少廢料,避免由于零件損壞造成的停工,。未來在此項(xiàng)技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)此類產(chǎn)品的發(fā)展仍將延續(xù)這種趨勢,,這是一項(xiàng)挑戰(zhàn),已經(jīng)在工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)達(dá)成共識,,那就是超聲波傳感器不光光在所有的制造領(lǐng)域內(nèi)(包括質(zhì)量控制,,過程控制和檢測),而且在相當(dāng)一部分民用設(shè)備上俱有極大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
附:超聲波傳感器選型要點(diǎn):
范圍和尺寸
被檢測的物體的尺寸大小會影響超聲波傳感器的zui大有效范圍,,傳感器必須探測到一定級別的聲波才能被激勵(lì)輸出信號,,一個(gè)較大的物體可以將大部分聲波反射給傳感器,所以傳感器可以在它的zui大限度內(nèi)對此物體進(jìn)行感應(yīng),,而一個(gè)小物體只能反射很少的聲波,,這樣就明顯地減小了感應(yīng)的范圍。
被測物
能運(yùn)用超聲波傳感器進(jìn)行檢測的的物體應(yīng)該是大型,、平坦,、高密度的物體,垂直放置面對著傳感器感應(yīng)面,。zui難檢測的是那些面積非常小,,或者是可以吸收聲波的材料制作的,比如泡沫塑料,,或者是傾斜面對著傳感器的,。一些比較困難被檢測的物體可以先對物體的背景表面進(jìn)行示教,再對放在傳感器和背景之間的物體作出反應(yīng),。用于液體測量時(shí)需要要液體的表面垂直面對超聲波傳感器,,如果液體的表面非常不平整,那么傳感器的響應(yīng)時(shí)間要調(diào)的更長一些,,它會將這些變化做個(gè)平均,,可以比較固定的讀取。
在Retrosonic模式下使用超聲波傳感器使得探測不規(guī)則物體也成為可能,,在retrosonic模式下,,超聲波傳感器可以先探測一個(gè)平整的背景,如一面墻,,當(dāng)任何物體通過傳感器和墻之間的時(shí)候,,就會阻礙聲波,傳感器感應(yīng)到了中斷,,便會意識到出現(xiàn)了物體,。
振動
無論是傳感器本身還是周圍機(jī)械的振動,,都會影響距離測量的度,這時(shí)可以考慮采取一些減震措施,,例如:用橡膠的抗震設(shè)備給傳感器做一個(gè)底座,,可以減少振動,,用固定桿也可以消除或者zui大程度的減少振動,。
衰減
當(dāng)周圍環(huán)境溫度緩慢變化的時(shí)候,有溫度補(bǔ)償?shù)某暡▊鞲衅骺梢宰龀稣{(diào)整,,但是如果溫度變化過快,,傳感器將無法做出調(diào)整。
誤判
聲波可能會被附近的一些物體反射,,比如導(dǎo)軌或者固定夾具,,為了確保檢測的可靠性,必須減少或者排除周圍物體對聲波反射的影響,,為了避免對周圍物體的錯(cuò)誤檢測,,許多超聲波傳感器都有一個(gè)LED指示器來引到操作人員進(jìn)行安裝,來確保這個(gè)傳感器被正確的裝好,,減少出錯(cuò)的風(fēng)險(xiǎn),。
邦納超聲波傳感器在自動扶梯行業(yè)的應(yīng)用
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