引言
隨著單片機(jī)和傳感器技術(shù)的不斷推陳出新，特別是高性價(jià)比的單片機(jī)芯片的涌現(xiàn)，轉(zhuǎn)速測(cè)量和控制普遍采用了以單片機(jī)和高性能的傳感器為核心組成的數(shù)字化、智能化的系統(tǒng)。本文介紹了一種高精度智能儀表和接近開關(guān)傳感器對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行測(cè)量以及對(duì)摩擦離合器的同速監(jiān)測(cè)。
1 簡(jiǎn)介
在工業(yè)過程實(shí)時(shí)控制中，連軸器的滑動(dòng)監(jiān)測(cè)和電機(jī)轉(zhuǎn)速的檢測(cè)是非常重要的，它對(duì)電機(jī)的安全保護(hù)乃至整個(gè)裝置的平穩(wěn)運(yùn)行都有著至關(guān)重要的影響。因此，一個(gè)具有高分辨率、快捷而準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是必不可少的。隨著單片機(jī)和傳感器技術(shù)的不斷推陳出新，特別是高性價(jià)比的單片機(jī)芯片的涌現(xiàn)，轉(zhuǎn)速測(cè)量和控制普遍采用了以單片機(jī)和高性能的傳感器為核心組成的數(shù)字化、智能化的系統(tǒng)。本文介紹了一種高精度智能儀表和接近開關(guān)傳感器對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行測(cè)量以及對(duì)摩擦離合器的同速監(jiān)測(cè)。
2 工藝介紹
摩擦離合器是利用摩擦力傳遞扭矩的離合器。接合時(shí)，主﹑從摩擦件在一定壓力下壓緊。主動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，接合面間產(chǎn)生足夠大的摩擦力，帶動(dòng)從動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。分離時(shí)壓緊力消失，接合面分離，摩擦力隨之消失，從動(dòng)軸不動(dòng)。摩擦離合器的工作可分為接合﹑正常工作和分離三個(gè)階段。在接合和分離階段，從動(dòng)摩擦件的轉(zhuǎn)速低于主動(dòng)摩擦件，會(huì)產(chǎn)生打滑現(xiàn)象，導(dǎo)致工作面發(fā)熱和磨損。在正常轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，要求摩擦面緊密接觸，否則會(huì)造成摩擦面損壞，甚至導(dǎo)致生產(chǎn)事故。
現(xiàn)在以煉油廠聚丙烯造粒機(jī)為例介紹接近開關(guān)在滑動(dòng)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用。聚丙烯擠壓造粒主電機(jī)與螺桿壓縮機(jī)連軸之間采用摩擦離合器。在開車過程中，儀表控制電磁閥打開，動(dòng)力風(fēng)推動(dòng)摩擦離合器結(jié)合，主電機(jī)（master）帶動(dòng)螺桿連軸器部分（slave）轉(zhuǎn)動(dòng)。螺桿壓縮機(jī)連軸經(jīng)過變速后直接控制螺桿轉(zhuǎn)速，一般情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速是1000prm/m，螺桿的轉(zhuǎn)速為200prm/m。在正常生產(chǎn)過程中主電機(jī)與螺桿壓縮機(jī)連軸的同速轉(zhuǎn)動(dòng)是非常重要的。因此，在摩擦離合器的主電機(jī)和螺桿壓縮機(jī)連軸部分分別安裝了高精度的儀表，在線監(jiān)測(cè)同速狀態(tài)和電機(jī)的轉(zhuǎn)速。儀表顯示主電機(jī)和螺桿連軸器部分的轉(zhuǎn)速，并把檢測(cè)控制信號(hào)引入plc，一旦出現(xiàn)滑動(dòng)，造粒機(jī)立刻停機(jī)，保護(hù)設(shè)備安全。儀表安裝如圖1所示。
3 測(cè)量原理介紹
3.1 接近開關(guān)測(cè)量原理介紹
接近開關(guān)選用電感式接近開關(guān)，電感式接近開關(guān)屬于一種有開關(guān)量輸出的位置傳感器，它由lc高頻振蕩器和放大處理電路組成，利用金屬物體在接近這個(gè)能產(chǎn)生電磁場(chǎng)的振蕩感應(yīng)頭時(shí)，使物體內(nèi)部產(chǎn)生渦流。這個(gè)渦流反作用于接近開關(guān)，使接近開關(guān)振蕩能力衰減，內(nèi)部電路的參數(shù)發(fā)生變化，由此識(shí)別出有無金屬物體接近，進(jìn)而控制開關(guān)的通或斷。電感式接近開關(guān)由三大部分組成：振蕩器、開關(guān)電路及放大輸出電路。振蕩器產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng)。當(dāng)金屬目標(biāo)接近這一磁場(chǎng)，并達(dá)到感應(yīng)距離時(shí)，在金屬目標(biāo)內(nèi)產(chǎn)生渦流，從而導(dǎo)致振蕩衰減，以至停振。振蕩器振蕩及停振的變化被后級(jí)放大電路處理并轉(zhuǎn)換成開關(guān)信號(hào)，觸發(fā)驅(qū)動(dòng)控制器件，從而達(dá)到非接觸式之檢測(cè)目的。檢測(cè)原理如圖2。
