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超聲波傳感器在工程機械領域的應用
點擊次數：928 發布時間：2017-10-17
伴隨著我國公路建設事業的蓬勃發展．筑養路機械行業走過了從小到大、從弱到強、從引進吸收消化*技術到自主創新趕超先進水平的歷程。
改革開放三十年來，我國公路建設取得突飛猛進的快速發展。到2007年底，我國已建成公路357萬公里，其中高速公路通車里程5.3萬公里，居*二。隨著公路建設的蓬勃發展，我國筑養路機械行業也取得舉世矚目的成就。我國已具備了生產各類筑養路機械的能力，在科學發展觀的下，一大批具有*水平的高產品不僅滿足國內需求，同時逐漸融人經濟圈，從進口大國向出口大國轉軌。
目前的筑養路機械市場分析及遠景：
來自*的數據顯示：2007年全國完成公路建設投資6489.91億元，比2006年增加258.86億元。公路重點項目完成投資3254.57億元．比2006年增加138.79億元。
從上述數字分析，不丟臉出我國公路建設規模仍在高速運行。今后相當長一段時間的任務還十分繁重。根據規劃，僅高速公路一項需再建1.1萬公里。農村公路，完善路網結構，及其他新建改建等級公路將繼續增加。2008年上半年由于災難不斷發生筑養路機械銷售額有所放緩，2008年公路建設投資規模預計在6500億元以上。根據”十一五”規劃，交通建設還是我國基礎建設的重頭戲，很多重要工程涉及公路、鐵路、機場等交通基礎設施，可見筑養路機械又面臨新的發展和機遇。
現代筑養路機械的主要缺陷：急缺路況診斷檢測設備
在未來幾年內，我國公路建設與養護以瀝青路面為主，因此瀝青路面機械設備巨大的市場空間。相應而生的瀝青混合料攪拌設備、瀝青混凝土攤展設備、瀝青路面銑刨機、壓路機舊瀝青冷、熱再生設備及瀝青路面綜合養護設備市場需求量會有所增加。因此目前中國筑養路機械行業中急需路況診斷檢測設備。
通過這些精密的路況診斷檢測設備可以幫助相關企業建立以計算機為基礎的公路養護治理系統，建立包括各種公路信息在內的數據庫，便于對路面現狀和使用性能做出正確的評價，并猜測今后公路的退化程度，從而制定正確的新建和養護策略和計劃。配備高性能的自動化性能的公路狀況診斷檢測設備，并借助這些設備實現的數據采集工作，這將是我國道路建養護治理的發展趨勢之一。
作為路況檢測設備的重要組成部分：傳感器，對于的數據檢測而言，起到了十分關鍵的作用。非接觸式的傳感器一般常用的有：激光式、超聲波式、紅外線式三種，以前由于本錢的原因(由于超聲波的價格十分昂貴)及技術原因，所以大多數都采用激光式丈量，而如今科技的進步，超聲波產品本錢的降低，使得超聲波傳感器在這一行業得了大力的發展。
超聲波傳感器在現代筑養路機械上的巨大潛力：
在眾多傳感器產品中，超聲波傳感器的應用顯得格外的引人注目。超聲波傳感器是利用傳感器頭部的壓振陶瓷的振動，產生高頻人耳聽不見的聲波來進行感應的，假如這聲波碰到了某個物體，傳感器就能接收到返回波。超聲波傳感器通過聲波的波長和發射聲波以及接收到返回聲波的時間差就能確定物體的間隔，比較具有代表性的，一個超聲波傳感器可以通過按鈕的設定來擁有近間隔和遠間隔兩種設定，無論物體在那一種界限里，傳感器都可以檢測到。能運用超聲波傳感器進行檢測的的物體應該是大型、平坦、高密度的物體，垂直放置面對著傳感器感應面，因此具有如此特性的傳感器在現代筑養路機械上將其特性發揮的。
超聲波傳感器系統成為筑養路機械的探路燈：
以上這些特性使得超聲波傳感器與其他技術的傳感器相比，使用更加靈活，更具選擇性。實際使用中，瀝青攤展機、工程起重機、叉車、液壓挖掘機、壓路機、輪式裝載機、平地機等工程機械上廣泛采用了超聲波傳感器，超聲波傳感器使用的是獨立的發射器和接收器的型號，當檢測緩慢移動的物體，或者需要快速響應或者在濕潤環境中應用時，這種對射示或者叫分離式的超聲波傳感器就非常適用。
譬如在攤展機的應用上，在攤展公路的時候，整個公路面是一個大范圍的被檢測的物體，一個較大的物體可以將大部分聲波反射給傳感器，所以超聲波傳感器可以在它的zui大限度內對此物體進行感應，當傳感器探測到一定級別的聲波時輸出信號。瀝青攤展機在工作環境中，利用超聲波傳感器檢測到公路的平整程度是否達標，實時將數據傳遞給上位機，上位機通過分析，將實時采集到的數據和基準數據對比，其結果反饋給料位控制器，料位控制器控制瀝青的排放，利用超聲波傳感器的丈量出垂直加速的變化，確保在瀝青攤展過程中的工程質量和進度。
期間，在攤展的過程中，有兩點超聲波傳感器的*性特別可以體現出來：
1． 抗干擾性—在檢測中，相對于其他的傳感器，邦納超聲波傳感用具有先進的過濾電路可以讓超聲波傳感器屏蔽現場干擾，在組合成組時檢測垂直加速的變化抗干擾性強于激光式和紅外線式傳感器。
2． 溫度補償性—由于材料的溫度梯度變化，因此在實際的丈量過程中對丈量設備的溫度補償性能提出更高的要求，可以利用邦納超聲波傳感器組合對因溫度變化引起的丈量誤差進行補償，傳感器在正常或者變化的操縱狀態時，當有明顯的溫度變化時，由溫度補償電路進行校對，甚至可用于溫度大梯度變化。
又譬如超聲波傳感器檢測物體頂部到起重機抓舉掛勾的間隔，當間隔超過預設值時發出信號報警，并且可以通過后臺控制器用傳感器本身的示教線來實現遠程示教的功能。