接近開關在滑動監測中的應用

　　1 引言

　　在工業過程實時控制中，連軸器的滑動監測和電機轉速的檢測是非常重要的，它對電機的安全保護乃至整個裝置的平穩運行都有著至關重要的影響。因此，一個具有高分辨率、快捷而準確的監測系統是必不可少的。隨著單片機和傳感器技術的不斷推陳出新，特別是高性價比的單片機芯片的涌現，轉速測量和控制普遍采用了以單片機和高性能的傳感器為核心組成的數字化、智能化的系統。本文介紹了一種高精度智能儀表和接近開關傳感器對電機轉速進行測量以及對摩擦離合器的同速監測。

　　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，主﹑從摩擦件在一定壓力下壓緊。主動軸轉動時，接合面間產生足夠大的摩擦力，帶動從動軸轉動。分離時壓緊力消失，接合面分離，摩擦力隨之消失，從動軸不動。摩擦離合器的工作可分為接合﹑正常工作和分離三個階段。在接合和分離階段，從動摩擦件的轉速低于主動摩擦件，會產生打滑現象，導致工作面發熱和磨損。在正常轉動過程中，要求摩擦面緊密接觸，否則會造成摩擦面損壞，甚至導致生產事故。

　　現在以煉油廠聚丙烯造粒機為例介紹接近開關在滑動監測中的應用。聚丙烯擠壓造粒主電機與螺桿壓縮機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，動力風推動摩擦離合器結合，主電機(master)帶動螺桿連軸器部分(slave)轉動。螺桿壓縮機連軸經過變速后直接控制螺桿轉速，一般情況下，電機的轉速是1000prm/m，螺桿的轉速為200prm/m。在正常生產過程中主電機與螺桿壓縮機連軸的同速轉動是非常重要的。因此，在摩擦離合器的主電機和螺桿壓縮機連軸部分分別安裝了高精度的儀表，在線監測同速狀態和電機的轉速。儀表顯示主電機和螺桿連軸器部分的轉速，并把檢測控制信號引入plc，一旦出現滑動，造粒機立刻停機，保護設備安全。儀表安裝如圖1所示。

　　3 測量原理介紹

　　3.1 接近開關測量原理介紹

　　接近開關選用電感式接近開關，電感式接近開關屬于一種有開關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能產生電磁場的振蕩感應頭時，使物體內部產生渦流。這個渦流反作用于接近開關，使接近開關振蕩能力衰減，內部電路的參數發生變化，由此識別出有無金屬物體接近，進而控制開關的通或斷。電感式接近開關由三大部分組成：振蕩器、開關電路及放大輸出電路。振蕩器產生一個交變磁場。當金屬目標接近這一磁場，并達到感應距離時，在金屬目標內產生渦流，從而導致振蕩衰減，以至停振。振蕩器振蕩及停振的變化被后級放大電路處理并轉換成開關信號，觸發驅動控制器件，從而達到非接觸式之檢測目的。檢測原理如圖2。