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前言:
隨著社會自動化程度越來越高,人們更傾向於選擇更多地代步工具,因此在上下樓道間取代樓梯的自動扶梯應用越來越廣,包括地鐵、機場、賣場、酒店、過guo街jie地di道dao和he人ren行xing天tian橋qiao等deng場chang合he。以yi前qian的de普pu通tong型xing扶fu梯ti無wu探tan測ce裝zhuang置zhi,無wu法fa判pan斷duan是shi否fou有you人ren乘cheng坐zuo,其qi扶fu梯ti是shi一yi直zhi保bao持chi不bu斷duan運yun行xing的de狀zhuang態tai,帶dai來lai了le不bu少shao能neng源yuan的de浪lang費fei。在zai如ru今jin國guo家jia大da力li提ti倡chang節jie能neng的de要yao求qiu下xia,已yi經jing逐zhu漸jian不bu能neng滿man足zu業ye主zhu的de要yao求qiu了le,因yin此ci變bian頻pin電dian梯ti應ying運yun而er生sheng,而er這zhe種zhong電dian梯ti最zui大da的de特te點dian就jiu是shi在zai入ru口kou處chu會hui檢jian測ce人ren員yuan接jie近jin,在zai探tan測ce到dao有you人ren乘cheng坐zuo時shi處chu於yu正zheng常chang速su度du,而er沒mei人ren時shi處chu於yu慢man速su或huo停ting止zhi狀zhuang態tai,以yi達da到dao節jie能neng功gong效xiao。因yin此ci,一yi種zhong能neng可ke靠kao判pan斷duan人ren體ti是shi否fou接jie近jin的de傳chuan感gan器qi裝zhuang置zhi就jiu顯xian得de非fei常chang重zhong要yao了le。
邦bang納na公gong司si是shi美mei國guo一yi家jia聞wen名ming於yu世shi的de傳chuan感gan器qi製zhi造zao商shang。其qi產chan品pin可ke廣guang泛fan用yong於yu全quan球qiu各ge類lei自zi動dong化hua設she備bei上shang,遍bian及ji港gang口kou,印yin刷shua,物wu流liu,包bao裝zhuang,電dian子zi,軌gui道dao交jiao通tong等deng行xing業ye,卓zhuo越yue的de性xing能neng更geng使shi得de其qi產chan品pin適shi應ying地di球qiu上shang不bu同tong地di方fang的de環huan境jing。已yi成cheng為wei北bei美mei銷xiao量liang第di一yi,全quan球qiu銷xiao量liang第di二er的de傳chuan感gan器qi廠chang商shang。
在自動扶梯行業探測裝置,邦納公司解決方案推薦一款針對扶梯領域設計的超聲波傳感器產品―邦納T30UX超聲波傳感器。該超聲波傳感器係列是邦納T30U超聲波傳感器係列的一個擴充產品,全新的T30UX超聲波傳感器具有T型(xing)緊(jin)湊(cou)型(xing)結(jie)構(gou),抗(kang)電(dian)磁(ci)及(ji)射(she)頻(pin)幹(gan)擾(rao),更(geng)小(xiao)的(de)盲(mang)區(qu)和(he)更(geng)遠(yuan)檢(jian)測(ce)距(ju)離(li),並(bing)且(qie)其(qi)大(da)範(fan)圍(wei)的(de)操(cao)作(zuo)溫(wen)度(du)及(ji)內(nei)置(zhi)溫(wen)度(du)補(bu)償(chang)電(dian)路(lu),使(shi)其(qi)可(ke)應(ying)用(yong)於(yu)各(ge)種(zhong)惡(e)劣(lie)的(de)工(gong)業(ye)現(xian)場(chang)環(huan)境(jing)。其(qi)卓(zhuo)越(yue)的(de)性(xing)能(neng)參(can)數(shu)足(zu)以(yi)讓(rang)用(yong)戶(hu)再(zai)也(ye)不(bu)用(yong)擔(dan)心(xin)該(gai)環(huan)節(jie)會(hui)有(you)任(ren)何(he)失(shi)誤(wu)。以(yi)下(xia)詳(xiang)細(xi)地(di)介(jie)紹(shao)這(zhe)款(kuan)產(chan)品(pin)在(zai)自(zi)動(dong)扶(fu)梯(ti)上(shang)的(de)安(an)裝(zhuang)使(shi)用(yong)說(shuo)明(ming)以(yi)及(ji)調(tiao)試(shi)方(fang)法(fa)。

T30UX超聲波傳感器
這款產品的特點:
1. 固定區域超聲波檢測,隻對距離敏感,能可靠探測區域內各種顏色(包括黑色)物體,同時屏蔽區域外物體,避免誤判斷。
2. 探測距離可按鍵設定,電路能自動識別和判斷,3次按鍵即可完成。
3. 工作溫度:-40°C ~70°C,並內置溫度補償電路,減少溫度梯度變化影響傳感器測量。
4. 最大檢測距離有1,2,3 米,開關量和模擬量型號可選。
5. 大範圍操作,發散角可達30度,可靠覆蓋人體有效部位,盲區小,最小距離100mm。
6. 不受灰塵和雨水影響,MTBF時間可達10萬小時。
7. 增強EMC 及RFI,抗幹擾強;IP67 防護等級,抗衝擊,抗振動。
8. 發射接收一體化設計,不需要額外安裝控製器,直徑30的圓柱式螺紋,安裝調試更加方便。
9. 按鍵鎖定及指示燈功能;遙控Teach-in 示教功能,並有流程表指導操作。
T30UX超聲波傳感器工作原理:
在自動扶梯出入口每一側扶手帶的下麵安裝一個超聲波傳感器T30UX,利用發射的超聲波照到人體身上,並接受到反射的聲波,就可以在扶梯入口處探測到乘客之後發出一個NPN/PNP或者繼電器信號。從而為扶梯執行機構(電機驅動係統)提供準確的運行指令,達到有乘客時運行,無乘客時切換至節能狀態:
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以標準型標稱功率11.7KW 扶梯為例 |
運行速度 |
功耗 |
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滿速空載狀態 |
0.5 米/秒 |
3.2KW |
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低速節能狀態 |
0.2 米/秒 |
1.1KW |
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停運節能狀態 |
0 米/秒 |
0 KW |
為wei了le確que保bao每mei一yi個ge從cong不bu同tong方fang向xiang走zou過guo來lai的de乘cheng客ke都dou能neng被bei探tan測ce到dao,需xu要yao將jiang傳chuan感gan器qi的de安an裝zhuang位wei置zhi朝chao向xiang扶fu梯ti的de內nei側ce,這zhe樣yang就jiu可ke以yi使shi兩liang道dao超chao聲sheng波bo產chan生sheng交jiao彙hui,扶fu梯ti入ru口kou前qian方fang形xing成cheng一yi個ge無wu盲mang區qu的de探tan測ce帶dai。通tong過guoT30UX背部的按鍵調節,可以設定感應範圍,並且會產生一個等腰三角形形狀的探測光束區域。一旦有行人朝扶梯入口處走來,如圖1所示,就可以被聲波感應到。

圖1:T30UX超聲波傳感器檢測物體示意圖
通常國家規定了自動扶梯入口檢測的最小距離為1.3米(即電梯梯級到乘客的直線距離),本方案選擇超聲波量程為2米的型號,圖2是簡單的安裝示意圖:
其中,X為傳感器到乘客的距離,Y為乘客探測有效部位。
假設目前設定好超聲波傳感器的探測距離為1.5米(即屏蔽1.5米以外的物體),同時要考慮到有乘客從側麵進入電梯入口,這時候乘客距離傳感器才30mm。
所以設定X的取值範圍:1.5米 >X >0.3米,傳感器發射角為30度,Y=X * tan30,可以計算出Y的同幅度範圍:0.87米>Y >0.17米(mi),即(ji)對(dui)人(ren)體(ti)的(de)腿(tui)部(bu)和(he)腳(jiao)部(bu)進(jin)行(xing)探(tan)測(ce),由(you)於(yu)超(chao)聲(sheng)波(bo)傳(chuan)感(gan)器(qi)能(neng)可(ke)靠(kao)檢(jian)測(ce)深(shen)色(se)物(wu)體(ti),而(er)乘(cheng)客(ke)的(de)褲(ku)子(zi)和(he)鞋(xie)子(zi)通(tong)常(chang)都(dou)以(yi)深(shen)色(se)為(wei)主(zhu),以(yi)前(qian)采(cai)用(yong)光(guang)電(dian)傳(chuan)感(gan)器(qi)不(bu)能(neng)可(ke)靠(kao)檢(jian)測(ce)的(de)部(bu)位(wei),現(xian)在(zai)有(you)了(le)超(chao)聲(sheng)波(bo)就(jiu)可(ke)以(yi)完(wan)全(quan)解(jie)決(jue)了(le)。

圖2:T30UX超聲波傳感器檢測物體角度圖
現場安裝操作流程和注意事項:
1. 根據扶梯的結構尺寸,開25mm直徑圓孔並固定,不需要額外安裝支架。
2. 確保傳感器前沒有遮擋物體,建議超聲波探頭(陶瓷壓片)離機構開孔距離3-5mm。
3. 調整並安裝信號電源接線(標準2米長),避免陶瓷片和連接線有損傷。
4. 探測距離可按照說明書的步驟3次按鍵設定,建議設定最大距離1.5m,最小距離30mm。
5. 安裝時,可根據具體環境適當向上調整仰角15-20度,向內傾斜10-15度,具體見圖1和圖2的角度說明
6. 現場安裝完畢後可離線遠程調試,方便維修人員操作,具體見說明書遠程示教功能。
以上數據僅供參考,具體的支架設計尺寸根據不同的梯型來確定。
邦納第二代超聲波傳感器T30UX技術參數及尺寸圖:

T30UX產品參數表

T30UX超聲波傳感器尺寸圖
總結:
超(chao)聲(sheng)波(bo)傳(chuan)感(gan)器(qi)在(zai)工(gong)業(ye)上(shang)和(he)民(min)用(yong)上(shang)的(de)應(ying)用(yong)正(zheng)快(kuai)速(su)發(fa)展(zhan),這(zhe)項(xiang)曾(zeng)經(jing)十(shi)分(fen)昂(ang)貴(gui)而(er)且(qie)精(jing)準(zhun)度(du)不(bu)高(gao)的(de)技(ji)術(shu)如(ru)今(jin)已(yi)經(jing)變(bian)得(de)簡(jian)單(dan)易(yi)用(yong),精(jing)度(du)高(gao)且(qie)費(fei)用(yong)低(di)廉(lian)。而(er)如(ru)今(jin),超(chao)聲(sheng)波(bo)傳(chuan)感(gan)器(qi)已(yi)經(jing)成(cheng)了(le)一(yi)個(ge)常(chang)規(gui)設(she)備(bei)在(zai)過(guo)程(cheng)控(kong)製(zhi)中(zhong)提(ti)高(gao)產(chan)品(pin)的(de)質(zhi)量(liang),應(ying)用(yong)在(zai)檢(jian)測(ce)次(ci)品(pin),確(que)認(ren)出(chu)現(xian)或(huo)者(zhe)消(xiao)失(shi)和(he)其(qi)他(ta)一(yi)些(xie)領(ling)域(yu)。這(zhe)種(zhong)傳(chuan)感(gan)器(qi)同(tong)樣(yang)可(ke)以(yi)提(ti)高(gao)生(sheng)產(chan)力(li),它(ta)可(ke)以(yi)減(jian)少(shao)廢(fei)料(liao),避(bi)免(mian)由(you)於(yu)零(ling)件(jian)損(sun)壞(huai)造(zao)成(cheng)的(de)停(ting)工(gong)。未(wei)來(lai)在(zai)此(ci)項(xiang)技(ji)術(shu)領(ling)域(yu)內(nei)此(ci)類(lei)產(chan)品(pin)的(de)發(fa)展(zhan)仍(reng)將(jiang)延(yan)續(xu)這(zhe)種(zhong)趨(qu)勢(shi),這(zhe)是(shi)一(yi)項(xiang)挑(tiao)戰(zhan),已(yi)經(jing)在(zai)工(gong)業(ye)領(ling)域(yu)內(nei)達(da)成(cheng)共(gong)識(shi),那(na)就(jiu)是(shi)超(chao)聲(sheng)波(bo)傳(chuan)感(gan)器(qi)不(bu)光(guang)光(guang)在(zai)所(suo)有(you)的(de)製(zhi)造(zao)領(ling)域(yu)內(nei)(包括質量控製,過程控製和檢測),而且在相當一部分民用設備上俱有極大的發展潛力。
附:超聲波傳感器選型要點:
範圍和尺寸
被bei檢jian測ce的de物wu體ti的de尺chi寸cun大da小xiao會hui影ying響xiang超chao聲sheng波bo傳chuan感gan器qi的de最zui大da有you效xiao範fan圍wei,傳chuan感gan器qi必bi須xu探tan測ce到dao一yi定ding級ji別bie的de聲sheng波bo才cai能neng被bei激ji勵li輸shu出chu信xin號hao,一yi個ge較jiao大da的de物wu體ti可ke以yi將jiang大da部bu分fen聲sheng波bo反fan射she給gei傳chuan感gan器qi,所suo以yi傳chuan感gan器qi可ke以yi在zai它ta的de最zui大da限xian度du內nei對dui此ci物wu體ti進jin行xing感gan應ying,而er一yi個ge小xiao物wu體ti隻zhi能neng反fan射she很hen少shao的de聲sheng波bo,這zhe樣yang就jiu明ming顯xian地di減jian小xiao了le感gan應ying的de範fan圍wei。
被測物
能運用超聲波傳感器進行檢測的最理想的物體應該是大型、平坦、高(gao)密(mi)度(du)的(de)物(wu)體(ti),垂(chui)直(zhi)放(fang)置(zhi)麵(mian)對(dui)著(zhe)傳(chuan)感(gan)器(qi)感(gan)應(ying)麵(mian)。最(zui)難(nan)檢(jian)測(ce)的(de)是(shi)那(na)些(xie)麵(mian)積(ji)非(fei)常(chang)小(xiao),或(huo)者(zhe)是(shi)可(ke)以(yi)吸(xi)收(shou)聲(sheng)波(bo)的(de)材(cai)料(liao)製(zhi)作(zuo)的(de),比(bi)如(ru)泡(pao)沫(mo)塑(su)料(liao),或(huo)者(zhe)是(shi)傾(qing)斜(xie)麵(mian)對(dui)著(zhe)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)。一(yi)些(xie)比(bi)較(jiao)困(kun)難(nan)被(bei)檢(jian)測(ce)的(de)物(wu)體(ti)可(ke)以(yi)先(xian)對(dui)物(wu)體(ti)的(de)背(bei)景(jing)表(biao)麵(mian)進(jin)行(xing)示(shi)教(jiao),再(zai)對(dui)放(fang)在(zai)傳(chuan)感(gan)器(qi)和(he)背(bei)景(jing)之(zhi)間(jian)的(de)物(wu)體(ti)作(zuo)出(chu)反(fan)應(ying)。用(yong)於(yu)液(ye)體(ti)測(ce)量(liang)時(shi)需(xu)要(yao)要(yao)液(ye)體(ti)的(de)表(biao)麵(mian)垂(chui)直(zhi)麵(mian)對(dui)超(chao)聲(sheng)波(bo)傳(chuan)感(gan)器(qi),如(ru)果(guo)液(ye)體(ti)的(de)表(biao)麵(mian)非(fei)常(chang)不(bu)平(ping)整(zheng),那(na)麼(me)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)響(xiang)應(ying)時(shi)間(jian)要(yao)調(tiao)的(de)更(geng)長(chang)一(yi)些(xie),它(ta)會(hui)將(jiang)這(zhe)些(xie)變(bian)化(hua)做(zuo)個(ge)平(ping)均(jun),可(ke)以(yi)比(bi)較(jiao)固(gu)定(ding)的(de)讀(du)取(qu)。
在Retrosonic模式下使用超聲波傳感器使得探測不規則物體也成為可能,在retrosonicmoshixia,chaoshengbochuanganqikeyixiantanceyigepingzhengdebeijing,ruyimianqiang,dangrenhewutitongguochuanganqiheqiangzhijiandeshihou,jiuhuizuaishengbo,chuanganqiganyingdaolezhongduan,bianhuiyishidaochuxianlewuti。
振動
無論是傳感器本身還是周圍機械的振動,都會影響距離測量的精確度,這時可以考慮采取一些減震措施,例如:用橡膠的抗震設備給傳感器做一個底座,可以減少振動,用固定杆也可以消除或者最大程度的減少振動。
衰減
當周圍環境溫度緩慢變化的時候,有溫度補償的超聲波傳感器可以做出調整,但是如果溫度變化過快,傳感器將無法做出調整。
誤判
聲sheng波bo可ke能neng會hui被bei附fu近jin的de一yi些xie物wu體ti反fan射she,比bi如ru導dao軌gui或huo者zhe固gu定ding夾jia具ju,為wei了le確que保bao檢jian測ce的de可ke靠kao性xing,必bi須xu減jian少shao或huo者zhe排pai除chu周zhou圍wei物wu體ti對dui聲sheng波bo反fan射she的de影ying響xiang,為wei了le避bi免mian對dui周zhou圍wei物wu體ti的de錯cuo誤wu檢jian測ce,許xu多duo超chao聲sheng波bo傳chuan感gan器qi都dou有you一yi個geLED指示器來引到操作人員進行安裝,來確保這個傳感器被正確的裝好,減少出錯的風險。
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