光电传感器在油泵生产线上的应用

2018-02-08江玉才

佛山科学技术学院学报（自然科学版） 2018年1期

江玉才

（六安职业技术学院设备处，安徽六安237158）

光电传感器是以光电信号为输送途径，由光电元件、光源和光电通路组成，将光电材料的光强度变化转化为一种特殊的电信号，通过电路的传送，实现系统的控制。另外，光电传感器还可运用在一些特殊物质的检测上面，其特点为：1）检测误差小、速度快，不用通过物质的接触就可以将器件的一些检测参数传送出来。2）结构比较小，容易携带，易操作。基于这些特点使得光电传感器在系统的检测和控制中得到认可和应用。

经济高速发展的同时科学技术也在不断进步，人们对光电传感器的应用提出了新要求，光电传感器可将电子元件当做系统检测元件，其工作原理是通过检测光来获取信息，实现数据自动调节。本文将发光二极管和受光二极管组成U型传感器，并安装在油泵生产线上，探讨其应用。

1 光电传感器的组成

光电传感器由光电传感器的发射源、检测电路、传送途径和光电传感器的接受器组成。发射源是将一束光发射出来，发射光束一般来源于半导体光源、红外线二极管或二极管的激光发射（LED）。通过发射源不间断地发射不同宽度的脉冲光源，将不同宽度的脉冲信号通过传送途径传到控制系统，由光电传感器的接受器接收。实际的油泵传感器实物如图1所示。

光电感应器的接收器一般由光电二极管或光电三极管组成，光圈或透镜能滤出接收器中的有效信号并进行信号识别。槽式光电传感器是将信号接收器和光源发射器组放在一个槽式的开关里面，发射光源会自动发出一束红外光，这些发射光源在没有阻碍的情况下能很好地被光源接收器接受。如果被检测的物体通过放在有光源接受器时，光电传感器就通过检测被测物与光源之间的遮挡关系来实现检测。由此可知，光电传感器的光源很重要，如果没有一个固定的光源就很难被检测到物体的通过。因此需要设计一个固定的光源，光源不稳定会直接影响被测物体的光感效应，光电传感器的检测性就会被影响，进而直接影响检测的准确性。

图1 油泵传感器

2 传感器在油泵生产线上的应用

光电传感器一般是用来检测物体的质量、性能和安全的电子波动仪器装置。它可以检测到钢管的磨损、破裂和断裂的具体位置，能确定机械部件或夹具存在的准确位置，基于光电传感器的这些特性，可将光电传感器广泛应用于工农业的生产中。油泵生产线的生产过程应用了大量的光电传感器，下面就探讨光电传感器在油泵生产线上的应用情况。

2.1 光电传感器对条形扫码的识别

在市场上很多物品的外包装上都贴有一个条形扫码，这些条形扫码的主要作用就是来辨别物品的各种信息。现在常用的条形码扫描笔就是一种来识别条形码的扫描工具，其工作原理就是将扫描笔头在条形码上方扫过一圈，如果扫描笔遇到颜色不同的线条，光源发射出来的光线就可能被特殊的颜色吸收，尤其是黑色线条，它对发光二极管的光线吸收更加明显，当这些发出来的光线被吸收掉之后，光电三极管接收不到反射光，它就会出现高抗阻现象，此时光电传感器处于一种不识别的状态。如果光源发射出来的光遇到白色相间不能吸收光源的颜色，光线就会被反射到光敏三极管上，光敏三极管不会出现抗阻现象，电流能流通，电流流通后光敏三极管就会形成一系列的脉冲信号，这些脉冲信号经识别、输送，然后由电脑控制处理，这样就完成对条形码上信息的识别处理。油泵泵芯是整个油泵最主要的器件，每一个油泵的泵芯上都会贴有一个带有特殊型号条形编码，即使每个泵芯的外貌相似，扫码后也很容易识别每一个不同性能的泵芯，这样就不容易造成混乱和错误。

2.2 感光烟雾报警器

当物体进行传送时，为避免员工在传送过程中受伤，每个输送过程都会安装光电传感器，一旦出现危险情况，光电传感器就会自动报警。当无光照时，硅光电池就相当于一个电阻无电压串联在电路上。当有光照时，硅光电池就会产生电压，这样硅电池产生的电压就会和机管连在一起，各个电压将会被流通，光电传感器就会发出报警的响声，此时所有的设备将会自动的停止工作，这样就避免了危险事故的发生。其具体电路如图2所示。

图2 传感器电路

2.3 数量计数器

生产过程生产的产品在传送带上输送时，产品在传送过程中就会不断地遮住发生光源发出的光束，这样光敏器就会间接地产生一个脉冲信号，产品运送过程中每遮光一次，运送电路就会出现一个脉冲信号在敏感器中，脉冲信号产生的个数就是产品的输出的脉冲数，即代表产品的数目，这样为分析产品的数目提供很大的帮助。

2.4 色彩传感器

将光电传感器检测出来的颜色与参考颜色进行对比，如果两个颜色重合或相似，就会产生一个信号将检测结果输送出来。在油泵上分别涂黑色和白色来区分，并在检测设备上安装颜色分辨光电传感器。在泵芯进行组装之前颜色分辨光电传感器会对即将安装的泵芯的喷嘴颜色进行检测，只要检测颜色不相符合，设备就会停止下一步的动作，这样就可以防止在安装过程中出现错误。

3 传感器在生产线上的光通量变化运用

3.1 光电式带材跑偏传感器原理

当带材处于发射源发射出来的平行光束的中间位置时，组成的电桥处于电压平衡状态，感光器上的脉冲信号为0。当带材左偏时，会引起通过光的变化，光敏电阻R1减少，电桥失去原有平衡，输出信号为负值。当带材右偏时，光敏电阻增加，输出信号为正值。

3.2 光电式带材跑偏传感器脉冲信号

输出脉冲信号一部分会在系统显示器中显示出来，另一部分脉冲信号会被送到系统的控制机构，这样控制系统就能够很好地纠正偏差。光电式带材传感器在工业生产线中得到广泛运用，主要用于石化、磁带、胶片的生产过程中，大大提高生产线的输送速度。如果光源被检测的物体所遮挡，光源接收器就不能接收到光束，此时光电开关会自动作，相当于输出一个脉冲信号，光电传感器就会切断接通的负载电流完成一个控制。