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超音波傳感器在液壓缸的中的應用方案

作者:ISweek

液壓缸是将液壓能轉變為機械能的、做直線往複運動(或擺動運動)的液壓執行元件。它結構簡單、工作可靠。用它來實作往複運動時,可免去減速裝置,并且沒有傳動間隙,運動平穩,是以在各種機械的液壓系統中得到廣泛應用。液壓缸輸出力和活塞有效面積及其兩邊的壓差成正比;液壓缸基本上由缸筒和缸蓋、活塞和活塞杆、密封裝置、緩沖裝置與排氣裝置組成。緩沖裝置與排氣裝置視具體應用場合而定,其他裝置則必不可少。

超音波傳感器在液壓缸的中的應用方案

其中活塞和活塞杆可以把短行程的液壓缸的活塞杆與活塞做成一體,這是最簡單的形式。但當行程較長時,這種整體式活塞元件的加工較費事,是以常把活塞與活塞杆分開制造,然後再連接配接成一體。如圖:

超音波傳感器在液壓缸的中的應用方案

那麼如何确定液壓缸行程呢?液壓缸的工作程度是指液壓缸的活塞最大移動距離,可以根據工作需要和液壓系統的特點來決定。一般來說,液壓缸行程應該比每個工作沖程至少多50mm。

在确定液壓缸行程時,還需要考慮到回轉角度、負載的位置、速度等因素。同時,根據設計要求确定液壓缸的材料、密封性能和潤滑條件等也是很關鍵的,以確定液壓缸能夠正常工作且具有長期可靠性。

在工業生産中,液壓缸活塞的位移和速度的測量是經常遇到的。目前在大多數場合采用差動變壓器位移傳感器和導電塑膠電阻式傳感器測量活塞位移和速度,但這些測量方法存在噪聲幹擾問題,同時提高頻率響應也比較困難。特别是在測量大位移的液壓缸活塞位移時,用其它傳感器很難得到滿意的測量效果。利用超音波來測量液壓缸活塞位移可以.滿足液壓缸大位移測量的需要,且測量精度高、頻率響應快、自動化程度高、安裝友善、價格便宜等。

超音波傳感器在液壓缸的中的應用方案

超聲測距原理在液壓缸行程檢測中的分析及應用:超音波測距屬于非接觸檢測的範疇,它在許多場合有接觸測量不可比拟的優越性,同時與雷射、紅外、無線電等其它非接觸性檢測相比,超聲檢測在一定距離範圍内不受光線影響、結構簡單、成本低等特點。超聲測距是一種比較新的檢測方法,超音波在空氣中、液壓油中的衰減情況進行了分析,并對在空氣中、液壓缸中的影響測量精度的幾個因素進行了分析。

在空氣和液壓缸中影響測距精度的主要因素包括:超音波的頻率、環境溫度、超聲換能器本身的系統誤差(即探頭固定誤差)、硬體時間延遲、工作現場的電噪聲和聲噪聲、市電的過壓、介壓噪聲以及市電的尖峰和浪湧噪聲,對于超音波的頻率對測量精度的影響,隻能根據測距的距離選擇合适的超聲頻率。通過用于短行程液壓缸的浸濕式超音波位置傳感器,您可以直接、連續和快速地監控工件的夾緊過程。

通過向液壓油中發射超音波,傳感器可生成有關夾緊狀态的可靠資訊,可及早發現偏差。通過監測整個夾緊過程,還可以及時發現液壓裝置中的壓力波動、旋轉機構中的缺陷以及密封件缺陷,并進行幹預。工采網的一款MaxBotix高性能聲呐測距儀超音波傳感器- MB 1200,MB1300輸出功率高,針對變化的環境(溫度、電壓和聲學及電氣噪音) 具備實時自動标定功能, 確定使用者每次采集的讀數都是最可靠(空氣中)的資料。XL-MaxSonar-EZ/AE傳感器的電壓要求低 (3.3~5.5V) ,能在小而緊湊的外形結構中提供長短距離檢測和測距。MB1200和 MB1300傳感器能夠檢測相距0cm(1)至765cm (25. 1英尺)或1608cm (35英尺)的物體(選擇子產品), 并提供20cm (2)至765cm或1608cm (選擇子產品)分辨率為1cm的聲呐測距資訊。一般情況 下認為相距0cm(1 )至20cm(2)的物體的距離資訊為20cm。傳感器的具備的接C輸出形式包含脈寬輸出(MB1200系列)、實時模拟輸出包絡(MB1300系列)、模拟電壓輸出 和串行數字輸出。

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