堆料機料位檢測中超聲波傳感器的應用探討

摘 要 利用非接觸式的感應方式，結合相關的經驗，利用超聲波傳感器替換相應的料錘進行接觸，以改造相應的檢測裝置的有效性，實現對整個裝置的有效處理，進而實現對整個堆料機的有效應用。本文結合現有的堆料機檢測裝置的損壞原因，在不改變原有的控制要求的前提下，選擇使用超聲波傳感器促進堆料機料位檢測的持續穩定進行。

關鍵詞 超聲波；堆料機；傳感器；應用

前言

由于動力電纜的短路導致整個堆料機的處理系統中相應環節的檢測裝置破壞，進而使得在整個設備處理的過程中，短時間內無法找到相應的替換元件，主要是因為整個器件是進口的，所以匹配起來難度較大[1]。因此相關的設計工作者利用非接觸檢測的方式，將超聲波傳感器的檢測方法應用到相關設備的技術檢測中，進而實現對整個堆料機料位檢測的有效性分析。

1 原有的接觸式檢測原理

以原有的堆料機檢測的原理分析，其主要是借助于長短料錘接觸的方式，利用相應的檢測裝置實現對整個料機料位的有效監測。其工作原理是：當堆料機自動布料時，由于整個的物料利用的原理不同，且其自動布料的過程中對于整個的使用需求不同，會使得整個機位的位置及相應的信號處理方式發生了相應的改變。因此在開關量信號接入到相應的現場時，其可以利用PLC信號的接收及傳送等，實現對開關信號量的控制，進而將堆料機的物料使用高度及相應的信號指令的發布進行相應分析，以實現對整個堆料信號的持續穩定的傳送，如果在傳送的過程中，由于整個的物料會碰到相應的料錘，進而會使得料錘堆料的速率降低，進而影響了整個工作的效率，并發出相應的預警提示[2]。

2 超聲波傳感器的設計原理及選型依據分析

2.1 工作機理

根據非接觸式檢測的原理，超聲波是利用相應的創新機制，將相應的檢測探頭由相應的信號傳輸裝置進行相應設置，從而有效地確保檢測數據傳輸的有效性。整個的設備組成主要有外殼、壓電晶片及相應的保護膜組成，因此整個的設備需求在實際的電路分析及應用上都存在一定的分析性，探頭處理的過程中，由于電路元件的使用周期及相應的使用壽命具有一定的限制，因此在相關環境溫度下，對于超聲波的相關元件的硬件質量要求較高，由此會產生相應的振動現象，整個的振動的頻率及波長短，會影響到整個超聲波傳輸性的特點的有效分析。

對于整個超聲波的探頭來說，其是結合相應的壓電晶片，對整個的超聲波進行相應分析，以實現對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聯，進而形成機械的變形及突變。此外對于整個的機械變形的相關內容進行分析，其是結合機械變形的作用，將整個壓電晶片的作用進行相應的信號傳輸，利用這一原理，可以根據相應的壓電晶片的使用效率，集中現實相應的振動器的作用，進而將壓電晶片或者其主要的利用類型進行分析。相反，當給雙壓電晶片元件施加超聲振動時，就會產生一個電信號?；谝陨显?，便可以將壓電晶片用作超聲波傳感器。通過傳感器和物體間聲波的傳送時間就可計算出距離或位置[3]。

2.2 應用選型依據分析

在相關的應用選型上，根據相應的使用及設計需求，經過多方的設計理念的比選，最終選擇使用型號為UC6000-30GM30GME6R2-V15 雙開關點輸出超聲波傳感器。該傳感器的特點和工作參數如下：

利用自帶的四針溫度設定插頭，對應不同的位置進行相應溫度的設定，進而保持整個數據傳輸的有效性，以現場溫度設定有效性為原則，制定切實有效的使用需求。設定相應的開關作為試點，維護有效的工作模式。

設定的相關過程中，應以實際的傳感器對應的LED燈的狀態對整個的信號處理進行相關的設定。

在實際應用的過程中，由于周邊環境的影響，會使得整個溫度的補償功能有效的顯現出來，進而直接有效的反映整個信號傳輸的有效性。

雙開光的自動輸出，以RS232接口為例。

3 應用過程分析

3.1 設定過程

在相應的溫度需求的條件下，按照通電的相應需求，結合堆料機的使用需求，對于實際應用過程中的相關設備的高度設置具有一定的應用要求，首先在設定的過程中，應有效的確定相應設備的高度，例如超聲波傳感器提起到距探測物（石灰石）約1.2m 處的位置，此時相應的指示燈LED綠燈閃爍，進而保證整個指示燈的溫度設定及相應的插頭位置的確定需求進行相關的分析，以實現對于超聲波傳感器下落處石灰石的高度約為0.8m。此外，對于整個的需求高度應按照實際的工況內容進行相應分析及確定。

3.2 設定輸出功能

數據的輸出是為了有效的驗證相應的檢測數據，進而確保相關功能設備的有效性。此時應關閉電源，拔下相關的溫度設定插頭，再次插上電源，確保整個溫度設定效率及相應的準確度。若需要按照相應的要求改變需求的溫度及輸出模式，需要對整個的開關點的模式進行有效的選擇性分析，以實現設定過程中的相關設定工作模式的有效循環利用。最后將溫度/設定插頭插在T 位置，該設定過程結束。傳感器進入正常工作模式。至此，超聲波傳感器設定過程完成，并將傳感器

探頭固定在堆料機大臂前端。

4 結束語

綜上，超聲波傳感器的有效利用能夠促進整個堆料機的現場使用效率，確保整個設備的有效運轉的同時能夠對其運轉的相關數據及信號進行相應的傳輸，進而確保整個堆料機的有效利用。在相應的堆料機使用的過程中，需要結合有效的使用內容及機制的要求，對相應的使用需求的數據傳輸內容及相關性進行相應分析，以實現整體設備使用的需求的關鍵性作用。

參考文獻

[1] 閆軍.超聲波傳感器在固體料位檢測中的應用[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中的應用[C].2010國際水泥周——第二屆水泥物料計量與自動給料技術交流會.2010國際水泥周——第二屆水泥物料計量與自動給料技術交流會論文集.上海：中國硅酸鹽學會，2010：139-142.

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

作者簡介

呼延博文（1991-），男，民族：漢，籍貫：陜西省延安市，學歷：本科，畢業院校：西安建筑科技大學華清學院；現有職稱：助理工程師；研究方向：自動化儀表。