CN2338729Y - 带材边缘位置检测装置 - Google Patents

Abstract

一种带材边缘位置检测装置,其特点是光源部分采用高频电源和荧光灯管,检测部分前端的光学透镜将采集的光线成像于光电转换器转换成电信号,再经信号处理放大后输出至自控系统;由于采用高频光源和处理电路,使检测信号变得比较专一,从而使带材边缘位置的光电检测具有极强的抗杂光干扰性能,给生产工线的自动纠编提供了便利;具有结构简单、使用方便的优点,适用于钢板、铅板、箔纸等带材在生产工线上边缘位置的检测。

Description

带材边缘位置检测装置

本实用新型属于带材边缘位置检测装置结构的改进，涉及光电技术领域。

在金属板材和光纸及箔纸的生产中，其带材在工线上运动时的边缘位置需实时检测确定，以便及时纠正带材的跑偏。通常使用的光电带材边缘位置检测装置所用的光源为普通直流白炽灯，尽管采取了一定的抗杂光干扰措施，但在实际检测中仍存在有各种因素的杂光干扰，尤其是对于表面的镜面反射现象很强的带材，如不锈钢板、铅板材、箔纸等，其杂光干扰的问题就变得极为严重。使得该检测装置在生产中无法使用、并影响了生产工线的自动控制。

本实用新型的目的就是设计一种高频光源的带材边缘位置检测装置，使其具有极强的抗杂光干扰性能，并适用于生产工线的自动控制。

本实用新型的技术方案是按以下方式实现。所设计的带材边缘位置检测装置由光源和信号检测二部分组成；光源包括高频电源及其线路连接的荧光灯管，其中高频电源的构成为，电源电流先进入整流滤波电路，经滤波整流后电流输至开关电源变压电路，在开关电源变压电路上接有稳压控制电路，经变压和稳压后的电流输出至高频振荡电路，并在稳压控制电路与主电路间设置启辉开关，在高频振荡电路上接有稳流控制电路，经高频振荡和稳流后的电流输出驱动荧光灯管发光，另有一辅助电源给电路中各器件提供标准的低压工作电流；信号检测部分的前端为光学透镜，透镜将采集光线成像于光电转换器转换成电信号，经信号处理放大电路后由输出电路送至自控系统，其中信号处理放大电路的构成为，转换后的电信号先进入放大电路经高频放大后进入滤波电路，经高通滤波后再经选频放大器对所选频率信号进行放大，再由全波检波电路检出所需直流信号送入低通滤波电路，经低通滤波后进入直流放大电路，再经电压电流转换器后成为标准的电流信号输出。

由上述可以看出，本实用新型所设计的带材边缘位置检测装置，由于采用高频光源及高频信号处理电路，使检测信号变得比较专一，从而使带材边缘位置的光电检测具有极强的抗杂光干扰性能，给生产工线的自动控制提供了便利；经样品实验，在检测镜头前使用模拟干扰光源(如50Hz的100W白炽灯和40W荧光灯及太阳光，甚至氩弧焊等)进行测试，几乎看不出有干扰信号的输出。并且其具有结构简单、使用方便的优点。

附图1为本实用新型所设计带材边缘位置检测装置一种实例的结构示意图，图中1为荧光灯管，2为高频电源，3为光电转换器件，4为放大电路，5为断光信号输出，6为光学透镜，7为光电转换器，8为信号处理放大电路，9为信号输出，10为被检测带材位置；附图2为图1中8信号处理放大电路一种实例的电路原理图；附图3为图1中2高频电源一种实例的电路原理结构图，图中K为启辉开关。

以下结合附图详细说明本实用新型的具体实施方案。

本实用新型所设计的带材边缘位置检测装置是由光源和检测二部分组成。

参见附图1，光源包括有高频电源和荧光灯管，还可以有由光电转换器件3和放大电路4及断光信号输出5构成的断光信号检测装置，其功能是向自控系统提供灯管的工作状态，以区别于检测镜头完全被带材遮挡时的无信号输出，它是在灯管附近装置一光电转换器件3，可选择光电二极管，其转换后的电信号经放大电路4后由断光信号输出5将信号送至自控系统，经实验光源1采用普通的荧光灯管即可。而高频电源2的构成参见附图3、电源电流先经整流滤波后输出至稳压电路，经其中的开关电源变压及稳压控制稳压后电流输出至1KC高频振荡器，在振荡器上接有1KC稳流控制器，经高频振荡和稳流后的1000Hz电流输出驱动荧光灯管发光，即得到幅度稳定、脉宽稳定、频率稳定、强度稳定、中心频率为1000Hz的光线；在稳压控制器与稳压输出电路之间设置启辉开关K，并有辅助电源给电路中各器件提供标准的低压工作电流；另在整流输出与辅助电源间设置有比较器，以起过压过流的保护作用。

参见附图1和2，信号检测部分的前端为光学透镜，透镜将采集的光线成像于光电转换器(可选用BPW20型)转换成电信号，电信号先进入放大电路经高频放大后再经高通滤波电路，抑制掉低频干扰信号(截止电压频可选为200Hz)，之后再经选频放大器对有用的高频电压进行放大以提高信噪比，放大后的高频信号经全波检波电路后得到的直流信号再送入低通滤波电路，进一步除去干扰信号，最后再经放大和电压电流转换得到标准的检测信号；电压电流转换是为适应行业规范而设置；把得到的检测信号由输出电路送入自控系统，自控系统即可根据电流的大小来确定带材的边缘位置，及时对带材的边缘位置进行调整。

虽然在上述方案中以1000Hz光源举例，这并不意味本实用新型光源的中心频率仅限于1000Hz，而且其中心频率的选择确定，对本实用新型的装置结构和电路原理并不影响。

Claims (3)

1.一种带材边缘位置的检测装置，是由光源和信号检测两部分组成，光源部分采用有高频电源和灯管，检测部分采用有光学透镜、光电转换器和信号处理放大电路及输出电路；其特征在于，所述高频电源的构成为，电源电流先进入整流滤波电路，经滤波整流后电流输至开关电源变压电路，其上接有稳压控制电路，经变压和稳压后电流输至高频振荡电路，其上接有稳流控制电路，并在稳压控制电路与主电路间设置启辉开关，经高频振荡和稳流后的高频电流输出驱动荧光灯管发光，另有一辅助电源给电路中各器件提供标准的低压工作电流；所述信号检测部分的前端为光学透镜，透镜将采集的光线成像于光电转换器转换成电信号，经信号处理放大电路后由输出电路送至自控系统，其中信号处理放大电路的构成为，转换后的电信号先进入放大电路经高频放大后进入滤波电路，经高通滤波后再经选频放大器进行放大，再由全波检波电路检出所需直流信号送入低通滤波电路，经低通滤波后信号进入直流放大电路，再经电压电流转换器后成为标准的电流信号输出。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在光源附近设置有断光信号检测装置，它是在荧光灯管附近装置一光电转换器件，其转换后的电信号经放大电路后由断光信号输出至自控系统。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，在高频电源中整流输出与辅助电源间设置有过压过流比较电路。

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