堆料机料位检测中超声波传感器的应用探讨

摘 要 利用非接触式的感应方式，结合相关的经验，利用超声波传感器替换相应的料锤进行接触，以改造相应的检测装置的有效性，实现对整个装置的有效处理，进而实现对整个堆料机的有效应用。本文结合现有的堆料机检测装置的损坏原因，在不改变原有的控制要求的前提下，选择使用超声波传感器促进堆料机料位检测的持续稳定进行。

关键词 超声波；堆料机；传感器；应用

前言

由于动力电缆的短路导致整个堆料机的处理系统中相应环节的检测装置破坏，进而使得在整个设备处理的过程中，短时间内无法找到相应的替换元件，主要是因为整个器件是进口的，所以匹配起来难度较大[1]。因此相关的设计工作者利用非接触检测的方式，将超声波传感器的检测方法应用到相关设备的技术检测中，进而实现对整个堆料机料位检测的有效性分析。

1 原有的接触式检测原理

以原有的堆料机检测的原理分析，其主要是借助于长短料锤接触的方式，利用相应的检测装置实现对整个料机料位的有效监测。其工作原理是：当堆料机自动布料时，由于整个的物料利用的原理不同，且其自动布料的过程中对于整个的使用需求不同，会使得整个机位的位置及相应的信号处理方式发生了相应的改变。因此在开关量信号接入到相应的现场时，其可以利用PLC信号的接收及传送等，实现对开关信号量的控制，进而将堆料机的物料使用高度及相应的信号指令的发布进行相应分析，以实现对整个堆料信号的持续稳定的传送，如果在传送的过程中，由于整个的物料会碰到相应的料锤，进而会使得料锤堆料的速率降低，进而影响了整个工作的效率，并发出相应的预警提示[2]。

2 超声波传感器的设计原理及选型依据分析

2.1 工作机理

根据非接触式检测的原理，超声波是利用相应的创新机制，将相应的检测探头由相应的信号传输装置进行相应设置，从而有效地确保检测数据传输的有效性。整个的设备组成主要有外壳、压电晶片及相应的保护膜组成，因此整个的设备需求在实际的电路分析及应用上都存在一定的分析性，探头处理的过程中，由于电路元件的使用周期及相应的使用寿命具有一定的限制，因此在相关环境温度下，对于超声波的相关元件的硬件质量要求较高，由此会产生相应的振动现象，整个的振动的频率及波长短，会影响到整个超声波传输性的特点的有效分析。

对于整个超声波的探头来说，其是结合相应的压电晶片，对整个的超声波进行相应分析，以实现对于压电晶片的电压需求的分析，形成电压与频率之间的有效关联，进而形成机械的变形及突变。此外对于整个的机械变形的相关内容进行分析，其是结合机械变形的作用，将整个压电晶片的作用进行相应的信号传输，利用这一原理，可以根据相应的压电晶片的使用效率，集中现实相应的振动器的作用，进而将压电晶片或者其主要的利用类型进行分析。相反，当给双压电晶片元件施加超声振动时，就会产生一个电信号。基于以上原理，便可以将压电晶片用作超声波传感器。通过传感器和物体间声波的传送时间就可计算出距离或位置[3]。

2.2 应用选型依据分析

在相关的应用选型上，根据相应的使用及设计需求，经过多方的设计理念的比选，最终选择使用型号为UC6000-30GM30GME6R2-V15 双开关点输出超声波传感器。该传感器的特点和工作参数如下：

利用自带的四针温度设定插头，对应不同的位置进行相应温度的设定，进而保持整个数据传输的有效性，以现场温度设定有效性为原则，制定切实有效的使用需求。设定相应的开关作为试点，维护有效的工作模式。

设定的相关过程中，应以实际的传感器对应的LED灯的状态对整个的信号处理进行相关的设定。

在实际应用的过程中，由于周边环境的影响，会使得整个温度的补偿功能有效的显现出来，进而直接有效的反映整个信号传输的有效性。

双开光的自动输出，以RS232接口为例。

3 应用过程分析

3.1 设定过程

在相应的温度需求的条件下，按照通电的相应需求，结合堆料机的使用需求，对于实际应用过程中的相关设备的高度设置具有一定的应用要求，首先在设定的过程中，应有效的确定相应设备的高度，例如超声波传感器提起到距探测物（石灰石）约1.2m 处的位置，此时相应的指示灯LED绿灯闪烁，进而保证整个指示灯的温度设定及相应的插头位置的确定需求进行相关的分析，以实现对于超声波传感器下落处石灰石的高度约为0.8m。此外，对于整个的需求高度应按照实际的工况内容进行相应分析及确定。

3.2 设定输出功能

数据的输出是为了有效的验证相应的检测数据，进而确保相关功能设备的有效性。此时应关闭电源，拔下相关的温度设定插头，再次插上电源，确保整个温度设定效率及相应的准确度。若需要按照相应的要求改变需求的溫度及输出模式，需要对整个的开关点的模式进行有效的选择性分析，以实现设定过程中的相关设定工作模式的有效循环利用。最后将温度/设定插头插在T 位置，该设定过程结束。传感器进入正常工作模式。至此，超声波传感器设定过程完成，并将传感器

探头固定在堆料机大臂前端。

4 结束语

综上，超声波传感器的有效利用能够促进整个堆料机的现场使用效率，确保整个设备的有效运转的同时能够对其运转的相关数据及信号进行相应的传输，进而确保整个堆料机的有效利用。在相应的堆料机使用的过程中，需要结合有效的使用内容及机制的要求，对相应的使用需求的数据传输内容及相关性进行相应分析，以实现整体设备使用的需求的关键性作用。

参考文献

[1] 闫军.超声波传感器在固体料位检测中的应用[J].传感器世界，2000，（2）：16-19.

[2] 孙建华.基于超声波传感器在物料检测中的应用[C].2010国际水泥周——第二届水泥物料计量与自动给料技术交流会.2010国际水泥周——第二届水泥物料计量与自动给料技术交流会论文集.上海：中国硅酸盐学会，2010：139-142.

[3] 宋飞，石红瑞，窦连旺.超声波传感器在料位测量中的应用[J].石油化工自动化，2007，（3）：67-70.

作者简介

呼延博文（1991-），男，民族：汉，籍贯：陕西省延安市，学历：本科，毕业院校：西安建筑科技大学华清学院；现有职称：助理工程师；研究方向：自动化仪表。