馮義超 劉啟航

摘 要：光電檢測技術屬于光電信息技術的一種，所涉及到的技術主要包括光學技術和電子技術兩大類，綜合性特點明顯，不僅檢測效率和檢測精準度較高，而且具有較強的抗干擾能力，在機械設計中有著良好的應用效果。文章從光電檢測技術分類及特點出發(fā)，對其在機械設計中的具體應用展開了探討，僅供參考。

關鍵詞：機械設計；光電檢測技術；具體應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.09.022

光電檢測技術可以實現(xiàn)對機械運行的有效控制，借助激光、紅外線等光電器材，將光輻射進行信號轉(zhuǎn)換，進而便可以清楚了解到機械具體物理量，結(jié)合實際情況對機械運行加以控制，有利于其工作性能的改善。如何實現(xiàn)光電檢測技術的有效應用，已經(jīng)成為了當前機械設計領域中的研究熱點。

1 光電檢測技術分類及特點

光電檢測技術是一種借助光學和電子學原理開展檢測作業(yè)的一項先進技術，實際操作過程中需要用到光源、受光器、信號處理器，其中光源通常為自然光，待檢測物體受到光照后，受光器便會從信號處理器處獲得感知信號，其顏色和形狀都是有所差異的，根據(jù)器件所處位置的不同，可將光電檢測技術分為透過型和反射型兩種，具體應用時應結(jié)合實際需求選擇最為合適的一種[1]。對光電檢測技術進行分析，可以發(fā)現(xiàn)其主要具備以下特點：第一，檢測精準度較高，如激光光電器材精準的可達0.05μm/m；第二，檢測效率高，這是由于光的傳播速度最快，能夠完成信息的瞬時傳播；第三，不用接觸物體，直接將光源照射在物體上，即可實現(xiàn)動態(tài)測量；第四，使用壽命較長，做好檢測設備保養(yǎng)及復現(xiàn)工作，可確保器材的長時間使用；第五，信息運算能力較強，可以快速完成對復雜信息的處理，信息控制及存儲也極為方便。這些都是光電檢測技術所體現(xiàn)出的優(yōu)點。

2 機械設計中光電檢測技術的具體應用

機械設計是機械制造的基礎，在工業(yè)領域中占據(jù)重要地位，要想提高機械制造水平，確保機械產(chǎn)品質(zhì)量，就需要實現(xiàn)光電檢測技術的有效應用。

2.1 在包裝機械中的應用

將光電檢測技術應用于包裝機械方面，為充分發(fā)揮其應用價值和優(yōu)勢，還需結(jié)合計算機信息技術，進而才能達到實現(xiàn)預期應用效果，提高包裝機械設計水平。包裝機械中所用到的光電控制裝置以反射型為主，可以以靜態(tài)檢測方式控制包裝面料。以牙膏包裝機械設計為例，在包裝作業(yè)流水線上設置光性能控制工位，灌好的牙膏傳送至此后，凸輪驅(qū)動杠桿，會將牙膏連同底座在所需要的位置托起，然后跟隨電動器做旋轉(zhuǎn)運動。當光電接收頭與牙膏管表面印刷商標的位置重合后，該處有色標記不會發(fā)出反射光，便會以電信號形式將受光器所采集到的光信號進行轉(zhuǎn)換。最后再放大電信號，控制并改變電動機運行狀態(tài)，使其停止工作，便可以保證牙膏管底部與商標在同一平面上[2]。在包裝機械中應用光電檢測技術，首先，可以科學整合信息資源，發(fā)揮計算機信息技術的輔助作用，既可以確保機械檢測的精準性，又可以提高檢測效率、縮短檢測時間，檢測控制力度得到了顯著增強。其次，優(yōu)化企業(yè)組織結(jié)構，保證了人員配置的合理性，以及資源利用率的最大化，可將其企業(yè)生產(chǎn)成本。

2.2 在印刷機中的應用

光電檢測技術在印刷機中也有著較高應用價值，但是，根據(jù)應用實踐可知，基于光電檢測技術高成本特點，會給企業(yè)帶來較大經(jīng)濟壓力，而規(guī)模較小、實力有限的企業(yè)，一般是不愿意應用光電檢測技術的，尤其是小型印刷機，不利于該項技術的推廣及應用。而企業(yè)自主研發(fā)的機械控制系統(tǒng)，雖然技術成本較低，但是在安全性、可操作性等方面有所不足。一般情況下，印刷機中所用光電檢測技術為透射型，在位置檢測和雙、張檢測方面實現(xiàn)良好應用，一號發(fā)光管發(fā)出信號，經(jīng)過二號發(fā)光管并由三號發(fā)光管接收后，紙張厚度、強度及透明度都是不同的，這就需要對紙張進行調(diào)試，并及時掌握信號強度大小，才能保證光電檢測技術的有效應用。同時，還需要嚴格控制紙張厚度和不同接收管間隔，確保信號強度的穩(wěn)定性。

2.3 在模糊控制洗衣機中的應用

就現(xiàn)階段光電檢測技術發(fā)展情況來看，已經(jīng)被逐漸應用到模糊控制洗衣機中，可實現(xiàn)對其運行狀態(tài)的實時監(jiān)測和控制。與常規(guī)洗衣機的硬件系統(tǒng)不同，模糊控制洗衣機中增加了接口電路及相應的A / D轉(zhuǎn)換器和傳感器，可以檢測得到多種參數(shù)，包括衣物參數(shù)如質(zhì)量、面料等，以及水的參數(shù)如水位、溫度等。然后洗衣機便會根據(jù)所得信息進行推理和計算，進而找出最為科學、合理的洗滌方法，控制自身運行。另外，在其工作過程中，還可以借助傳感器時刻了解水的渾濁度情況，對洗滌時間做出判斷，并在設定好的時間點自動停止運行，實現(xiàn)對洗衣機的有效控制。

3 總結(jié)

將光電檢測技術應用于機械設計中，是機械制造行業(yè)的必然發(fā)展方向，同時也是提高機械設計水平，實現(xiàn)機械運行良好控制的重要舉措。在具體應用時，不僅要熟練掌握機械知識，還應深刻認識光電檢測技術的工作原理，進而才能滿足實際應用需求，充分發(fā)揮光電檢測技術的應用價值和優(yōu)勢。

參考文獻：

[1]李慶鵬.淺談光電檢測技術在機械設計制造中的應用[J].探索科學，2016（12）：34.

[2]李龍龍.光電檢測技術在機械設計制造中的應用[J].中國科技縱橫，2017（09）：70.

作者簡介：馮義超（1985-），河南長垣人，工學學士，在讀碩士，研究方向：機械設計。