CN111694383A - 一种基于模拟信号的湿式丸料浓度检测控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及浓度检测控制装置领域，具体是一种基于模拟信号的湿式丸料浓度检测控制装置，包括外接用于实现浓度调节控制的PLC，包括：透明管路，用于放置丸料和液体混合的流体；光纤传感器，设置在透明管路上方，用于实时检测丸料经过透明管路的浓度并产生一个反应该浓度的模拟电信号；放大器，与光纤传感器通过导线连接，用于将光纤传感器的模拟电信号放大产生一个电信号；阀门控制器，设置在透明管路上，用于接收放大器的电信号并控制透明管路中湿式丸料的浓度,通过光纤传感器检测丸料经过透明管路的浓度并产生一个反应该浓度的模拟电信号，模拟电信号经由放大器放大产生一个电信号来控制透明管路中湿式丸料的浓度,精确控制丸料流量。
Description
技术领域
本发明涉及浓度检测控制装置领域，具体是一种基于模拟信号的湿式丸料浓度检测控制装置。
背景技术
喷丸技术是一种表面强化方法，通常利用弹丸高速撞击工件表面,即将弹丸加速后喷丸到零件表面,在材料表面形成小压痕或凹坑,材料表面因弹丸的不规则碰撞会发生塑性变形,使零件表面的晶粒发生破碎细化，位错密度增大，在金属表面形成一定厚度的残余应力层，可以提高金属表层的硬度以及材料强度。
湿喷丸技术可以在丸料与零件之间形成润滑膜，提高零件质量而逐渐被广泛应用。其中，丸料浓度对于喷丸强度有着重要影响，在强化过程中如果不能精确控制丸料流量，会对强化效果造成巨大影响，因此，实现喷丸过程中丸料浓度的精准控制是必须的。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种基于模拟信号的湿式丸料浓度检测控制装置。
一种基于模拟信号的湿式丸料浓度检测控制装置，包括外接用于实现浓度调节控制的PLC，包括：
透明管路，用于放置丸料和液体混合的流体；
光纤传感器，设置在透明管路上方，用于实时检测丸料经过透明管路的浓度并产生一个反应该浓度的模拟电信号；
放大器，与光纤传感器通过导线连接，用于将光纤传感器的模拟电信号放大产生一个电信号；
阀门控制器，设置在透明管路上，用于接收放大器的电信号并控制透明管路中湿式丸料的浓度。
通过透明管路的液体为金属或陶瓷丸料和水混合。
所述的光纤传感器为可以检测外部环境的变化而产生一模拟信号的物性型光纤传感器。
所述的光纤传感器的四周均布有可以获取全透明管路当前的平均弹丸浓度的感应器。
通过放大器输出的模拟信号通过A/D转换变成数字信号，并外接有LCD显示屏显示当前丸料的浓度。
当丸料浓度超过阈值时，可通过PLC控制器调节阀门控制器，来控制通过单位时间内通过透明管路的丸料的量。
本发明的有益效果是：丸料和液体混合的流体经过由阀门控制器控制流量的透明管路时，由光纤传感器检测丸料经过透明管路的浓度并产生一个反应该浓度的模拟电信号，模拟电信号经由放大器放大产生一个电信号，该电信号输出至阀门控制器用来控制透明管路中湿式丸料的浓度,进而在强化过程中精确控制丸料流量。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明的主视结构示意图；
图2为本发明的光纤传感器结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。
如图1和图2所示，一种基于模拟信号的湿式丸料浓度检测控制装置，包括外接用于实现浓度调节控制的PLC，包括：
透明管路1，用于放置丸料2和液体混合的流体；
光纤传感器3，设置在透明管路1上方，用于实时检测丸料2经过透明管路1的浓度并产生一个反应该浓度的模拟电信号；
放大器4，与光纤传感器3通过导线连接，用于将光纤传感器3的模拟电信号放大产生一个电信号；
阀门控制器5，设置在透明管路1上，用于接收放大器4的电信号并控制透明管路1中湿式丸料2的浓度。
丸料2和液体混合的流体经过阀门控制器5控制流量的透明管路1时，由光纤传感器3检测丸料2经过透明管路1的浓度并产生一个反应该浓度的模拟电信号，模拟电信号经由放大器4放大产生一个电信号，该电信号输出至阀门控制器5用来控制透明管路1中湿式丸料2的浓度,进而在强化过程中精确控制丸料2的流量。
通过透明管路1的液体为金属或陶瓷丸料和水混合，图中标号A为丸料2流向。
当经过透明管路1的丸料2的浓度发生变化时，光纤传感器3的光强与相位发生变化从而产生一个模拟信号，该信号能够准确反映丸料2的浓度。
所述的光纤传感器3为可以检测外部环境的变化而产生一模拟信号的物性型光纤传感器。
所述的光纤传感器3的四周均布有可以获取全透明管路1当前的平均弹丸浓度的感应器3a。
当透明管路1中的液体浓度发生变化时，光纤传感器3可以实时准确的给出一个反应该浓度的模拟信号。
由光纤传感器3所产生的模拟信号经过放大器4得到一个同相、放大的模拟信号。
通过放大器4输出的模拟信号通过A/D转换变成数字信号，并外接有LCD显示屏显示当前丸料2的浓度。
经过放大器4产生的模拟信号输入到阀门控制器5中。
当丸料2浓度超过阈值时，可通过PLC控制器调节阀门控制器5，来控制通过单位时间内通过透明管路1的丸料2的量。
本发明的使用方法：当陶瓷丸或金属丸和液体混合的流体经过由阀门控制器5控制流量和流速的透明管路1时，由于丸料2的混合液的层流或湍流的流动状态，导致液体光学性质发生变化，光纤传感器3在截面方向布置4个感应器3a，若检测到陶瓷丸或金属丸经过透明管路1，浓度并产生反应该丸料浓度的模拟电信号，基于4个感应器3a模拟电信号取平均值，经由放大器4放大产生1个电信号，该电信号为当前的弹丸浓度，该标定值输出至阀门控制器5用来控制透明管路1中湿式陶瓷丸或金属丸的浓度。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种基于模拟信号的湿式丸料浓度检测控制装置，包括外接用于实现浓度调节控制的PLC，其特征在于：包括：
透明管路(1)，用于放置丸料(2)和液体混合的流体；
光纤传感器(3)，设置在透明管路(1)上方，用于实时检测丸料(2)经过透明管路(1)的浓度并产生一个反应该浓度的模拟电信号；
放大器(4)，与光纤传感器(3)通过导线连接，用于将光纤传感器(3)的模拟电信号放大产生一个电信号；
阀门控制器(5)，设置在透明管路(1)上，用于接收放大器(4)的电信号并控制透明管路(1)中湿式丸料(2)的浓度。
2.根据权利要求1所述的一种基于模拟信号的湿式丸料浓度检测控制装置，其特征在于：通过透明管路(1)的液体为金属或陶瓷丸料和水混合。
3.根据权利要求1所述的一种基于模拟信号的湿式丸料浓度检测控制装置，其特征在于：所述的光纤传感器(3)为可以检测外部环境的变化而产生一模拟信号的物性型光纤传感器。
4.根据权利要求1所述的一种基于模拟信号的湿式丸料浓度检测控制装置，其特征在于：所述的光纤传感器(3)的四周均布有可以获取全透明管路(1)当前的平均弹丸浓度的感应器(3a)。
5.根据权利要求1所述的一种基于模拟信号的湿式丸料浓度检测控制装置，其特征在于：通过放大器(4)输出的模拟信号通过A/D转换变成数字信号，并外接有LCD显示屏显示当前丸料(2)的浓度。
6.根据权利要求1所述的一种基于模拟信号的湿式丸料浓度检测控制装置，其特征在于：当丸料(2)浓度超过阈值时，可通过PLC控制器调节阀门控制器(5)，来控制通过单位时间内通过透明管路(1)的丸料(2)的量。
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