一、安全光栅传感器是什么?
安全光栅传感器在自动化及机械加工行业中的有着重要的保护作用。常见的应用有冲床安全光栅,油压机安全光栅,折弯机双手安全光栅,磨切机安全光栅等。
尤其是这一类机械加工业,在机械或设备上安装安全光栅是必备的,因为如果人的手指,手臂或者是整个身体处在危险区域,那么后果是不堪设想的,轻则残疾,重则死亡。
每年都有各种各样的安全生产事故发生,多数都是没有按照设备机械的要求装备安全光栅,或者是不合理的操作。安装安全光栅并合理操作发生的事故非常低,这样同样也表明了安全光栅在工业上的安全保护作用是非常明显的。
说的简单一点,如果一个设备安装了可靠的西肯安全光栅,当人的部位进入到危险区域,那么西肯安全光栅就能感应到,并给到信号给机械设备进行急停或者相应的保护操作,以此来大大降低人员受伤的危险。
反之,如过没有西肯安全光栅,那么人就会很大概率的进行受伤,员工受伤,老板 同事同样也会害怕受伤,不论怎么样上班工作是来赚钱的,谁都不想出事,你说是不?
尤其是随着这几年员工的安全意识提升及监管力度加大,员工也知道有了安全光栅更安全,监管部门也督促公司、厂家对一些危险性高的行业的机械 设备上必须安装西肯安全光栅,可见西肯安全光栅的保护作用是非常明显的。
二、光纤光栅传感器的特点
(1)抗电磁干扰:一般电磁辐射的频率比光波低许多,所以在光纤中传输的光信号不受电磁干扰的影响。
(2)电绝缘性能好,安全可靠:光纤本身是由电介质构成的,而且无需电源驱动,因此适宜于在易燃易爆的油、气、化工生产中使用。
(3)耐腐蚀,化学性能稳定:由于制作光纤的材料一石英具有极高的化学稳定性,因此光纤传感器适宜于在较恶劣环境中使用。
(4)体积小、重量轻,几何形状可塑。
(5)传输损耗小:可实现远距离遥控监测。
(6)传输容量大:可实现多点分布式测量。
(7)测量范围广:可测量温度、压强、应变、应力、流量、流速、电流、 电压、液位、液体浓度、成分等。
三、光纤光栅传感器
TGW光纤光栅感温火灾报警系统的原理
光纤光栅是TGW光纤光栅感温火灾报警系统中的核心部件之一,它是利用光纤芯层材料的光敏特性,通过紫外准分子激光器采用掩模曝光的方法使一段光纤约8mm光纤纤芯的折射率发生永久性改变,折射率的改变呈周期性分布,形成布喇格光栅结构,如图1所示。
图1 光纤光栅原理示意图
光纤芯层原来的折射率为n2,被紫外光照射过的部分的折射率变为n2’,折射率的分布周期d就是光纤光栅的栅距;当宽带光通过光纤光栅时,满足布喇格条件的波长被光栅反射回来,其余波长的光透射,反射光波长随光栅栅距d的改变而改变。由于光栅栅距d对环境温度非常敏感,因此,通过检测反射波长的变化可以计算出环境温度的改变量。
反射光波长的改变量通过信号处理器来检测,它是TGW系统中的另外一个核心部件。TGW系统中的信号处理器采用可调法布里-珀罗腔技术进行波长检测。当信号处理器检测到光纤光栅的反射波长出现异常,它会发送报警信号给火灾报警控制器,火灾报警控制器再发出采取措施的信号,如图2所示。
图2 火灾报警信号传输示意图
在传统的光纤光栅系统中,如图3(a)所示,由于光栅的反射光具有一定带宽(其3 dB带宽一般为0.2 nm),而光纤光栅的复用方式为波分复用,因此,在光源带宽的限制下,传感器探头的复用数量非常有限,一般只有15-30个左右,不能满足隧道的应用需求。
图3(a) 传统复用方法示意图
图3(b) 混合复用方法示意图
武汉理工光科股份有限公司的TGW光纤光栅感温火灾报警系统将传统波分复用技术和全同光纤光栅复用技术结合,使用波分复用与全同光纤光栅混合复用方法,解决了隧道火灾报警的难题。
隧道的火灾监测和报警系统中,按照国家相关规范,要进行防火分区的划分,一般50-100米为一个防火分区,这个区域某个监测点处发生火灾,整个区域的火警系统必须启动。波分复用与全同光纤光栅混合复用的方法如图3(b)所示,系统将隧道分为多个防火分区,不同防火分区以全同光栅的波长1,2…n进行区分,每个区域的长度为50-100米。1,2…n中每一个波长对应的防火分区内有许多监测点,同一防火分区的所有监测点采用全同光栅,通常100米的监测区布设10~15个监测点,这些监测点上的光纤光栅的反射波长都等于该区域的对应波长。如果系统检测到i波长产生了移动,就表明它所监测的防火分区的温度发生了变化,若温度变化超过了设定值,系统就会报警。通过这种混合复用的方法,大大增加了系统的测量距离和测量点数,使之能够应用到长距离的隧道工程中去。
四、光栅传感器由什么组成?
照明系统、光栅副和光电接收元件。
五、光栅传感器怎么提高测量精度
光栅块条形光玻璃密集等间距平行刻线刻线密度 10~100线/毫米由光栅形叠栅条纹具光放作用误差平均效应能提高测量精度传器由标尺光栅、指示光栅、光路系统测量系统四部组
六、光栅位移检测装置由哪些部件组成?它的工作原理是什么
光栅尺位移传感器(简称光栅尺),是利用光栅的光学原理工作的测量反馈装置。光栅尺位移传感器经常应用于机床与现在加工中心以及测量仪器等方面,可用作直线位移或者角位移的检测。其测量输出的信号为数字脉冲,具有检测范围大,检测精度高,响应速度快的特点。例如,在数控机床中常用于对刀具和工件的坐标进行检测,来观察和跟踪走刀误差,以起到一个补偿刀具的运动误差的作用