光电传感器在自动化生产线上的应用
⇨⇦
张露巍 张诚
【摘 要】光电传感器在工业上的应用极为广泛，其内部的检测部分都是由光电元件构成的，在此最先要做的工作就是，实现被测变量向信号量的转化，之后再发挥光电元件的作用，实现光信号向电信号的转变。光电检测方法自研发之初就广受人们的喜爱，它的优点在于精准度较高、反应时间较短、可实现不接触作业等。文章研究的重点就在自动化生产线上光电传感器的使用情况，笔者对其进行了大量的调研与探究。
【关键词】光电传感器；自动化生产线；实践应用
如上所言，光电检测方法优点在于精准度较高、反应时间较短、可实现不接触作业等，不仅如此，它还能进行多种参数的检测，传感器在结构上并不复杂，并有多种形式，而且在体积上也十分小巧。近些年来，由于光电技术的进步，也带动了光电传感器的发展，它的种类和产量都在不断地变多，使用者可以依照自己的实际情况进行产品选型，这使得其在轻工自动机产业内运用较多。
一、光电传感器原理及分类
（一）光电效应
光电传感器的工作原理就是源于物理学著名的光电效应。在此我们对光电效应进行简单的介绍，一个物体被光辐射的过程中，其内部的电子会接收光粒子自身的能量，这些能量的摄入会使得其本身特性出现本质性的变化。其中对电子受光照射后的变化又可再分两类：外光电效应和内光电效应。前者指的就是光照之后，发生的一种电子逸出物体表层的情况，光电管就是以该原理制作的。反之，后者指的就是电子受光照后不能产生溢出的现象，不过其改变之处在电导率上，或者电动势发生了变化，其应用实例就是光敏电阻、二极管等。
（二）光电传感器的基本原理
光电传感器通常包含三个部分：光源、光学通路和光电元件。它的原理就是，首先将被测量转变成光信号，然后再转为电信号，最后一步，就是对电信号进行剖析，得出被测物理量。
（三）光电传感器的分类
在这个模型中发射端通常就是光源，而接收端则为光电元件，由两者的位置关系能把光电传感器分为四种：槽型、对射型、反光板型和漫反射型。光的发射和接收部件必须要相对摆放，目的在于使得两个端口能够流畅的传递光源。如果有物体从其中通过，光线就会被遮蔽，这时光电开关也会起作用，进而对负载回路采取通断操作，这就是一次最基本的控制行为。发射端和接收端的距离一定要把握好，如果太短物体通过就会有阻碍，但是太长的话就会变成对射式光电传感器。
二、光电传感器的相关优势特征
（一）反应精确速度快
在任何一条自动化生产线中，光电传感器的使用都是具有重要意义的，不过其必须要保证较高的精度以及快速反应能力，可以对各种产品展开高效的检测。相比于以往的机械类传感器，光电传感器的不同之处在于，它结构上有着多种尖端的电子材料，这样其在传输效率上就具有更大的优势。在电气工程高速发展的今天，光电技术成了广泛运用的新技术，它能够极大的推动生产的智能化发展，完成对生产流程的全面管控，协助企业采集各方面的可靠数据，进而使得企业自动化管理水平变得越来越高。
（二）检测适用范围广
科技的不断向前进步，也将光电传感技术推向了一个新的高度。目前，光电传感器一般都被用来测查距离以及种类等。相较于传统的传感器，光电传感器能够检测更远的距离，这就能将整个流水线进行拓展，而且在检测质量上也能够达标。除此之外，光电传感器受外界影响程度比较小，这就能保证检测的稳定性，使得其能够对各种不同材料的产品进行检测分析，检测功能得到了极大的拓展。故而，光电传感器可以运用在多种工业领域，而且还不用受到过多的限制。
（三）非接触性
光电传感器最重要的功能部分就是电子材质部件，电子材质使用的目的在于，有着这种物质产品就可以不用和传感器直接接触了，如此一来最大的好处就是能够更好的保护被检工件。这种非接触优点，不只可以保障产品的安全性，而且还能够极大的增加设备的使用寿命，保证公司能够用最低的代价换取最大的利润。故而，光电传感器在生产线中的运用也是有一定条件的，它一般被用于对生产质量有较高要求的产品。
（四）颜色辨别力
光电传感器有一个特性就是有很强的颜色辨别力，其功能的实现是借助波长的差异完成的。自从在自动化生产线中运用了光电传感器，就能够花费最少的时间，进行检测对象的光吸收和反射的感应，之后根据检测的有关信息，实现对目标产品颜色差异的辨析，进而检测出被加工件是否有着质量问题。
三、光电传感器在自动化生产线中的实践应用
（一）光电传感器在烟尘浊度监测工作中的应用
在所有的工业生产中，都不可避免的会出现烟尘等污染物质，为了响应国家关于和谐发展的倡议，尽可能减少污染物的排放，就必须要对其中的杂质进行严格的检测。自从在检测工作中使用了光电传感器等先进产品之后，就能够即时准确的把握住烟尘颗粒物信息。下面文章将对烟尘浊度检测的原理进行论述，相关部门在检查工厂排放烟尘的危害物时，能够将可见光当成可用光源，据了解，光检测器光谱作用范围在400-600nm，这就可以使得检测人员能够即时掌握电信号随烟尘浊度变化的关系。如果技术人员要再尽可能的提升检测灵敏度，就必然要换用市场上更为先进的设备了。显示器是具有关键性功能的，它可以反应出烟尘浊度瞬时值，一旦这个显示的数值超过了既定的正常范围，那么就会触发报警器，相关维修人员就会以最快的速度找出最合适的解决方案，进而减小排放烟尘浊度。
（二）光电传感器在机械加工生产线中的应用
在当前机加工领域，厂家基本都是利用数控机床进行作业的，如果在整个流程中引入光电传感器，那么就可以完成对其中驱动系统、旋转系统以及轴承系统等運动数据的监控目的。以切割机为例，根据既定的控制命令，在光电传感器的帮助下，对产品进行严格细致的排查，与此同时，还要对机床的运行速度、振动区间和位置变化等进行监控。然后，按照光电传感器得到的数据，有的放矢的对各产品、各流程进行完善，不断提升其加工的精准度。在产品加工完成之后，必须还要经过一个流程，那就是借助光电传感器展开一次严格的质检工作，以此确保产品质量能够达到相应的国家标准，实现之后的一系列功能要求。
（三）光电式带材跑偏检测器在自动化生产线中的应用
在自动化生产过程中，光电式带材跑偏检测器也是一个重要的功能设备，它针对的对象是带型材料，完成的功能也就是监测管理，采集的数据就是材料在生产加工过程中位置的偏移量等数据，与此同时，在进行数据的转化工作，再将转化后的电信号进行传输，使得操作人员能够更流畅的进行作业。它的典型应用就是生产磁带、胶片等产品。
四、结语
总而言之，要想实现国家工业行业健康稳定的向前发展，就必须要逐渐优化工业自动化生产线的管理水平，确保所生产物品的质量，形成其核心竞争力。在工业领域要加强光电传感器的应用范围，充分发挥其在自动化生产线中的最大价值，完善产品生产流程中的检测工作，健全各种检测功能，为管理人员采集更多更全面的质检数据，优化整个工作流程。笔者坚信，光电触感器必将凭借其无可替代的优势，迎来美好的发展未来，同时创造出更大的社会价值。
【参考文献】
[1] 朱伟， 韩服善. 光电传感器在自动化生产线上的应用[J]. 信息化研究， 2004， 30（8）：72-73.
[2] 张锡宪. 监控技术在自动化生产线中的应用[J]. 河南建材， 2008（5）：46-47.
[3] 张先波. 光电传感器在自动化生产线的应用探讨[J]. 工程技术：引文版， 2016（11）：00314-00315.