光电传感器在煤炭装车线上的应用

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摘要：在科学技术高速发展的现代社会中，人类已进入瞬息万变的信息时代，人们在日常生活，生产过程中，主要依靠检测技术对信息进行获取、筛选和传输，来实现自动控制和自动调节，目前我国已将检测技术列入优先发展的科学技术之一。 由于微电子技术，光电技术的发展，使得光电传感器的应用与日俱增。这种传感器具有结构简单、非接触、高可靠性、高精度、可测参数多、反应快以及结构简单,形式灵活多样等优点，在自动检测技术中得到了广泛应用。 

关键词：传感器简介;光电传感器简介;光电传感器的应用;总述  一、传感器简介  随着新技术的不断发展，世界开始进入信息时代。在利用信息的过程中，首先要解决的就是要获取准确可靠的信息，而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。传感器的种类很多：压力传感器、温度传感器、称重传感器、流量传感器、物（料）位传感器、转速传感器、光敏传感器、红外传感器等等。  二、光电传感器简介  光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器。它首先把被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号来实现控制的。光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。光电检测方法具有精度高、反应快、非接触等优点，而且可测参数多，传感器的结构简单，形式灵活多样，因此,光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛。  光电传感器由三部分构成，它们分为：发送器、接收器和检测电路。发送器对准目标发射光束，发射的光束一般来源于半导体光源，发光二极管(led)、激光二极管及红外发射二极管。光束不间断地发射，或者改变脉冲宽度。接收器由光电二极管、光电三极管、光电池组成。光电传感器的类型有：  1、槽型光电传感器 把一个光发射器和一个接收器面对面地装在一个槽的两侧的是槽形光电。发光器能发出红外光或可见光，在无阻情况下光接收器能收到光。  2、对射型光电传感器 若把发光器和收光器分离开，就可使检测距离加大。由一个发光器和一个收光器组成的光电开关就称为对射分离式光电开关，简称对射式光电开关。  3、反光板型光电开关 把发光器和收光器装入同一个装置内，在它的前方装一块反光板，利用反射原理完成光电控制作用的称为反光板反射式(或反射镜反射式)光电开关。  4、扩散反射型光电开关 它的检测头里也装有一个发光器和一个收光器，但前方没有反光板。正常情况下发光器发出的光收光器是找不到的。当检测物通过时挡住了光，并把光部分反射回来，收光器就收到光信号，输出一个开关信号。  三、光电传感器的应用    1、安装在半自动装车系统中，可实现全自动装车  装车系统主要有300吨缓冲仓、100吨称重仓及装车伸缩溜槽三部分组成，它的核心部分是液压系统、称重系统和自动控制系统。  半自动装车的工作原理是：带式输送机以4000吨/小时的运输能力将煤送入缓冲仓，装车系统启动后，卸料闸门是关闭的，称重仓在非就绪状态，给料闸门将全部打开向称重仓配煤，随着称重仓煤位的上升，给料闸门分步关闭，称重仓达到设定吨位时（即火车皮吨位），给料闸门将全部关闭，装车准备就绪。操作员点动操作台按钮将称重仓卸料闸门打开经装车溜槽装入匀速行驶的火车皮内（火车速度0.8-1.5公里/小时）。称重仓煤卸空后，卸料闸门自动关闭，第二仓煤配好，此时已经装完了第一节车皮，待车皮行使到装车位置时，再将卸料闸门打开经装车溜槽装入下一节火车皮，重复循环，直至装完66节车皮，整个装车过程是在连续不断自动运作中进行。  全自动装车就是用光电传感器代替操作台放煤按钮，使操作员不在操作，完全实现全自动装车。  根据不同车型，c64、c63、c70、c80以及煤种的不同，在装车塔楼下，即火车皮两侧安装了3组对射型光电传感器。可选择光电1、光电2、光电3，以满足装车需要。例如：装c64块煤，因煤流速度快，接收信号要稍迟，可选择光电2，若装混煤，煤流速度慢，接收信号要稍快，可选择光电1，车皮行进到中间间隙后，光电2动作，其常开点闭合，卸料闸门打开，开始往车皮中卸料。  2、安装在防冻液喷洒中，可实现自动喷洒  防冻液喷洒系统，是由储液灌、泵、喷洒机构及电控部分组成。  为防止冬季煤炭在车皮内冻结，造成到巷后不能卸车，在装车线都安设防冻液喷洒系统,空车皮通过时，喷洒机构按照选择的车型自动下降或摆动到喷洒位置，操作员转动电控开关，导通电磁阀，向车皮底部及车邦两侧均匀喷洒防冻液，在两车皮之间间隙处，则要关闭电磁阀，这样一列车至少要开关66次。在火车皮两侧安装对射型光电传感器后，可省去烦琐的人工操作。车皮行进到中间间隙后，光电传感器动作，导通电磁阀，喷头开始喷洒，工作原理同图1。  3、安装在封尘剂喷洒覆盖中，可实现自动喷洒覆盖  封尘剂喷洒系统的组成及原理和防冻液喷洒系统一样，但它的作用和防冻液系统有所不同。它的作用是每节车皮装完后，要对煤炭表面进行喷洒覆盖。封尘剂是一种粘性液体，喷洒后，经一段时间，可逐渐固化覆盖在煤炭表面，形成一层覆盖膜，从而减少煤炭沿途运输损耗，同时保护了铁路沿线地区的环境，以及隧道行进中的列车安全运行。安装对射型光电传感器后，实现了自动喷洒覆盖，大大省去了人力。  4、安装在带式输送机上，可实现皮带机带面安全运行  带式输送机是以胶带作用为牵引机构的连续运输机械，所以称胶带输送机。它广泛应用于矿山的物料运输，特别是煤矿。  ①为防止煤质事故的发生，通常在胶带输送机某段上方安装除铁器。除铁器是将胶带输送机上煤流中的铁器吸起，以保证煤的质量。  胶带机运行时，煤流中的小块铁器吸起后对胶带机带面无影响，若通过的是大块铁器，吸起后是直立的，有可能造成带面撕裂事故。  ②为防止更容易撕裂皮带事故的发生，在装车胶带机上研发防皮带撕裂技术，也就是利用光电传感器作用来实现保护胶带机带面，工作原理是：将光电传感器，对称安装在每个产品仓给煤机导料槽下方，胶带机带面非工作面的机架两侧，每2台对称给煤机及胶带机煤流出口处安装1组，每仓2组，4仓共8组，若大块铁器下来，卡在煤流出口处，撕裂皮带，煤流入二层皮带后，光电传感器光束被煤遮挡后，返回开关量信号，停止胶带机运行。通过上述，我们不难看出，要使光电传感器动作停机，前提是必须撕裂皮带，从而最大限度的减少皮带撕裂长度。  5、安装在装车缓冲仓内，可实现煤位高度自动控制  装车系统缓冲仓最大容积300吨，它是为称重仓按照设定吨位自动配送煤源的，皮带机一直按小时量，向缓冲仓输送煤源，但有时装车速度降下来，会出现顶满缓冲仓，导致顶仓事故的发生，为此可在胶带输送机机头导料槽下部安装2组光电传感。工作原理是煤位到达一定高度（200吨）时，光电传感探测到煤位，第1组光电传感器动作，停止给煤机运行。若第1组光电传感器故障，给煤机未停止运行，煤位继续上升（240吨）时，第二组光电传感器动作，直接停止皮带机运行。它的优点是准确性、灵敏度高。缺点是安装环境差，故障多，检查维护较频繁。  四、总述  时代在发展，科学技术在更新，近年来，随着光电技术的发展人们对测量精度有了更高的要求，这就促使光电传感器不得不随着时代步伐而更新，改善光电传感器性能的主要手段就是应用新材料、新技术制造性能更优越的光电元件。光电传感器已成为系列产品，其品种及产量日益增加，可根据需要选用各种规格产品，而对射型光电传感器在神东矿区煤炭装车线上，以得到广泛应用，并收到很好效果。  光电传感器具有其他传感器所不能取代优越性，因此它发展前景非常好，应用也会越来越广泛。