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激光和紅光的光電傳感器廣泛應用于工業自動化的各個領域。清潔、無塵、干燥的環境通常是光電LED正常工作的必要條件。然而，在許多骯臟和惡劣的應用中，光學傳感器是最佳的選擇嗎？例如，在鋼廠的許多應用中，從原鋼生產到進一步的冶金過程，再到鑄造和熱軋。除了已經提到的因素外，在許多情況下，鋼鐵和金屬生產中存在著極端的熱量。 光學全能儀光電傳感器與其他工作原理相比，有一個突出的特點，就是其感應距離長。另外特別的是，它還能檢測到與材料無關的物體。電感式傳感器一般工作距離較短，最適合檢測金屬物體。電容式傳感器可以在較大的距離內識別不同的材料，但它們很容易受到液體或水分等殘留介質的干擾。標準的電容式傳感器甚至可以通過手指觸摸來激活。 除了光電可以解決的各種不同的應用外，光學傳感器也被用于安全相關的功能。 傳感器在高環境溫度下運行 在鋼鐵生產過程中，很多環節都伴隨著較高的環境溫度。液態鋼和鐵的溫度在1400°C(2552°F)到1536°C(2797°F)之間。 連鑄和熱軋時的材料溫度仍在650°C（1202°F）和1250°C（2282°F）之間。這是可見的，可以通過鋼色圖來確定。 通常，光電傳感器的工作環境溫度最高可達55-60°C（131-140°F）。這個最高溫度主要受限于傳感器的光學元件規格，如激光二極管。 現在你可以認為，不建議在這種惡劣的環境下操作光電傳感器。我將介紹一些方法，以確保你的光學傳感器在惡劣的條件下也能可靠地工作。 檢測發光金屬 首先應該提供你要檢測的目標的材料溫度在600-700℃以下。如果你想檢測溫度超過700°C (1292°F)的可靠的紅熱或白色發光鋼件，這與標準的激光或紅光傳感器是不一樣的。紅熱鋼發出的光比光電傳感器使用的光波長相同。這可能會干擾傳感器的功能。 如何在惡劣的環境中可靠地操作光電傳感器？ 在極端惡劣的條件下，有不同的方法來保證光電傳感器的可靠性和壽命：
光電傳感器的一大優勢就是射程遠，這使得我們可以在距離目標物體一定距離的情況下進行安裝。通過這種方式可以大大降低被檢測物體的熱輻射影響。很多時候，遠程安裝會使傳感器在室溫下工作。然而，在炎熱地區，鋼鐵生產中的這一環境溫度甚至可以達到50°C（122°F）。 如果您打算以高精度檢測相當小的物體，安裝的最大距離可能會受到限制。為此，耐化學性玻璃纖維是合適的，可以處理高達250°C（482°F）的溫度。這些預制的光纖組件可以很容易地連接到傳感器上。傳感器本身可以安裝在陰涼和保護的地方。 光電傳感器的冷卻 在鋼鐵生產中，傳感器處使用水冷是至關重要的。除了儀器空氣或清潔冷卻水的成本外，還有安全方面的問題。水冷式傳感器保護外殼與含式傳感器相比，價格昂貴，體積龐大。由于水管爆裂而導致的漏水或灑水，都是很危險的。 因此建議大家仔細看看，光電傳感器的使用和安裝地點：
多級滾軋機架 Multi-stage rolling-mill stand 扁鋼的熱軋 在鋼鐵生產過程中的很多地方，我們面對的只是暫時的大面積高溫。在熱軋機中，板坯經過多次粗軋機，然后繼續進入多級精軋機架，軋制成最終厚度。之后，金屬帶進入卷取機進行卷取。 這個過程依次進行，發光材料在每個生產階段都是有限的時間存在。直到新的板坯從再熱爐中跑出來，溫度又恢復了正常。 鋼卷的卷繞 這里經常使用標準傳感器，而且運行良好。但當出現因故停產的情況時，流程就會中斷。在這種情況下，熱材料有可能只是停在傳感器前。由于暫時的溫度過沖，傳感器可能會像這張圖一樣損壞。 熱沖擊后的光電傳感器照片 保護殼配件 為了防止光電傳感器暫時過熱，我們開發了這種通用保護外殼。 傳感器外殼和保護電纜套管 如果在電纜周圍使用耐熱套管，可以實現額外的保護。這種套管可以直接連接到電纜壓蓋上。 這種由壓鑄鋁制成的外殼為傳感器提供機械保護，在許多情況下，傳感器的外殼是塑料的。傳感器的窗口由玻璃或PMMA組成。 另一方面，這種外殼起到了防熱的作用。 帶鼓風機和冷卻裝置的保護性外殼 我們已經將帶有傳感器的外殼暴露在高達160°C/320°F的溫度下。試驗是在烘箱中進行的，溫度的影響來自四面八方。在很多實際應用中，溫度對傳感器位置的影響只是來自一個方向。 在沒有額外冷卻的情況下，在大約4-5分鐘后，外殼內部被加熱到60°C/140°F。所以在相當短的時間內就達到了規定的最高工作溫度。如果你必須考慮較長的熱沖擊時間，建議使用額外的冷卻。 可選擇用空氣或水冷卻 第一次用空氣進行測試，在外殼內部用高達35l/min.的速度進行沖洗，可以使溫度降到5K左右（室溫23℃）。 根據這個經驗，我們不建議用空氣制冷，因為它的效率不高。您仍然可以將壓縮空氣應用于外殼外側的預設點，但它不會提供有效的降溫。此時的靜態氣壓可以提高IP防護能力。由于外殼內部的壓力，不會有濕氣或液體進入內部。 我們可以利用外殼底部的剩余區域，來容納冷卻通道，冷卻通道上有蓋子和密封圈（可選）。這里可以接水。 另一項試驗表明，在水流量為2l/min，水溫為8℃(普通水龍頭)的情況下，可以降低100K的外殼內溫度。 通過使用這少量的水，標準傳感器可以在高達160°C的環境溫度下連續工作。在臨時過熱的情況下，例如在機器故障期間，可以通過提供冷卻劑來穩定傳感器的溫度，甚至可以降低溫度。 在160°C的外殼溫度下，傳感器可在15分鐘內冷卻到最高額定溫度60°C。8℃水溫，2l/min流量）。 基本上，如果在緊急情況下啟動水冷系統以保護傳感器，這將是足夠的。 保護殼的主要特點：
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