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超聲波傳感器在自動(dòng)扶梯行業(yè)的應(yīng)用
隨著社會(huì)自動(dòng)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(dòng)扶梯應(yīng)用越來越廣,包括地鐵、機(jī)場(chǎng)、賣場(chǎng)、酒店、過街地道和人行天橋等場(chǎng)合。以前的普通型扶梯無探測(cè)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(guó)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,而這種電梯最大的特點(diǎn)就是在入口處會(huì)檢測(cè)人員接近,在探測(cè)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(guó)一家聞名于世的傳感器制造商。其產(chǎn)品可廣泛用于全球各類自動(dòng)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),卓越的性能更使得其產(chǎn)品適應(yīng)地球上不同地方的環(huán)境。已成為北美銷量第一,全球銷量第二的傳感器廠商。
在自動(dòng)扶梯行業(yè)探測(cè)裝置,邦納公司解決方案推薦一款針對(duì)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(cè)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(chǎng)環(huán)境。其卓越的性能參數(shù)足以讓用戶再也不用擔(dān)心該環(huán)節(jié)會(huì)有任何失誤。以下詳細(xì)地介紹這款產(chǎn)品在自動(dòng)扶梯上的安裝使用說明以及調(diào)試方法。
這款產(chǎn)品的特點(diǎn):
1.固定區(qū)域超聲波檢測(cè),只對(duì)距離敏感,能可靠探測(cè)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(cè)距離可按鍵設(shè)定,電路能自動(dòng)識(shí)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(cè)量。
4.最大檢測(cè)距離有1,2,3米,開關(guān)量和模擬量型號(hào)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,最小距離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(jí),抗沖擊,抗振動(dòng)。
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(dòng)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(cè)到乘客之后發(fā)出一個(gè)NPN/PNP或者繼電器信號(hào)。從而為扶梯執(zhí)行機(jī)構(gòu)(電機(jī)驅(qū)動(dòng)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0KW
為了確保每一個(gè)從不同方向走過來的乘客都能被探測(cè)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(cè)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(huì)產(chǎn)生一個(gè)等腰三角形形狀的探測(cè)光束區(qū)域。一旦有行人朝扶梯入口處走來,就可以被聲波感應(yīng)到。
通常國(guó)家規(guī)定了自動(dòng)扶梯入口檢測(cè)的最小距離為1.3米(即電梯梯級(jí)到乘客的直線距離),本方案選擇超聲波量程為2米的型號(hào),圖2是簡(jiǎn)單的安裝示意圖:
其中,X為傳感器到乘客的距離,Y為乘客探測(cè)有效部位。
假設(shè)目前設(shè)定好超聲波傳感器的探測(cè)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(duì)人體的腿部和腳部進(jìn)行探測(cè),由于超聲波傳感器能可靠檢測(cè)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(cè)的部位,現(xiàn)在有了超聲波就可以完全解決了。
現(xiàn)場(chǎng)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(hào)電源接線(標(biāo)準(zhǔn)2米長(zhǎng)),避免陶瓷片和連接線有損傷。
4.探測(cè)距離可按照說明書的步驟3次按鍵設(shè)定,建議設(shè)定最大距離1.5m,最小距離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(chǎng)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。
(好展會(huì)網(wǎng) 工程機(jī)械專題 )
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