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对已发生形变的极板进行检测,判断并进行筛选

极板形变检测原理测试

试验报告



试验目的

对已发生形变的极板进行检测,判断并进行筛选。在这些环节里最主要的是检测出发生形变的极板。在我们设计的方案中选用接近开关(输出开关量)或者距离变送器(输出模拟量)对极板进行检测。此次试验的目的是

1、通过试验来判断方案是否具有可行性。

2、通过试验来选取哪一种方案最合理(成本与可操作性综合考虑)

3、通过初次试验找出工业项目中会发生的一些问题并找到解决办法



试验原理

实验采用接近开关检测极板形变,当金属目标接近接近开关,并达到感应距离时,接近开关感应到的变化后输出开关信号或者模拟量信号,从而达到非接触式之检测目的。

实验可采用多个接近开关检测极板形变就是基于接近开关在检测距离之外无感应信号,在极板移动或者导架移动的过程中,发生形变的极板一定会进入接近开关的检测距离范围内,这样接近开关就有开关信号发出,检测到极板发生形变。

实验也可采用模拟信号的接近开关(实际为一种距离变送器)。输出模拟信号的接近开关可测出被测物与探头之间的距离并输出相应的模拟信号(如4~20mA)。当极板放置在接近开关的检测距离之内,在极板移动或导架移动的过程中,接近开关便可获得相关的距离数据;从而判断是否变形。



试验设备

PC一台

西门子PLCS7-200一台

Labview平台编程

直流电源一台

距离变送器一个

接近开关两个

试验导架一个

试验台两个

极板两个

电线若干



试验步骤

1、接线

如下图

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2、校准

将近开关固定在已经钻孔的支架上,将一块极板放在实验台上并校对接近开关探头同极板面之间的距离。如下图

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3、测试

将极板缓慢的从支架下面移动。观察信号采集情况并记录。如下图

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实验结果

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图一

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图二

    图一和图二分别为两块块极板测试数据图。图中,深蓝色折线为模拟量输出距离变送器所测数据绘成的折线图;浅蓝色折线为1号开关量输出接近开关所测数据绘成的条形图;黄色折线为2号开关量输出接近开关所测数据绘成的条形图。

1)由图中出现折线的点,再根据实际极板突起的部位进行对照,可以得出基本上发生形变的地方,图中均会出现折线;

2)由图中可以看出,在距离变送器出现折线时,基本上都会有一个或者两个接近开关接收到信号与之相对应。

3)由图中深蓝色折线的变化可以明显看出,极板形变超出距离变送器8mm的检测距离以及接近超过3mm以内,均不再有信号接收。



试验结论

通过本次试验,我们可以一下结论:

1)原定试验方案原理可行

2)此次传感器重复精度以及测量精度均可达到项目要求

3)由于电感传感器的工作原理,测试过程中发现不同材质会导致接近开关衰减,衰减程度由材质成分决定。



问题探究

本次试验与初步预计结果无偏差,全部实现了预期的试验效果,并得到了准确的数据验证。为保证项目的顺利进行,在试验中我们提出了以下问题:

◆ 针对不同被测介质,引起接近开关的测量距离发生变化,在工艺中应如何解决?

    答:对于不同介质极板的测量,由于传感器检测距离发生了变化,因此需要对传感器进行一次校准,可以采用人工校准(较麻烦),也可以采用机械校准(成本有所增加)。

◆ 对于面积较大的极板,应如何较为精准的检测出形变?

    答:由于传感器所检测的面积受限,因此如果想较为全面的检测极板形变,需要增加传感器的密度。但考虑到新线极板形变一般为大范围折弯,小区域坑状变形较少,以及对成本的考虑。目前暂定一块极板用三组或者四组。

◆ 原理试验中的两个方案,哪一种方案更加适合?

    答:由于两种传感器各有利弊,从经济成本角度考虑,用开关量输出的接近开关更为合适,但安装相对复杂,并且在工艺中可能会出现需要经常校准的情况。从效果上来看,模拟量输出的距离传感器更为适合项目要求,不仅精度高,能直接测量出距离,而且安装相对容易一些,但成本较高。因此具体用哪一种方案,需要在下一次工艺流程实验方案中进行综合检测才能确定。


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