紅外線氣動(dòng)無(wú)壓風(fēng)門的工作原理如下:
傳感器檢測(cè)
通常會(huì)在風(fēng)門兩側(cè)合適的位置安裝傳感器,常見的有紅外線傳感器、雷達(dá)傳感器等。以紅外線傳感器為例,其由紅外發(fā)射器和紅外接收器組成,紅外發(fā)射器持續(xù)向外發(fā)射紅外線,在沒有人員、車輛等物體靠近時(shí),紅外線能順利被接收器接收,此時(shí)整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)處于一種穩(wěn)定狀態(tài)。
當(dāng)人員或車輛接近風(fēng)門,進(jìn)入到傳感器的感應(yīng)區(qū)域(一般紅外線傳感器感應(yīng)區(qū)域范圍根據(jù)實(shí)際安裝調(diào)整,距離風(fēng)門 1 - 3 米左右,高度在 1.5 - 2.5 米左右,雷達(dá)傳感器則依據(jù)其探測(cè)范圍和精度確定有效感應(yīng)區(qū)域)時(shí),物體會(huì)對(duì)紅外線進(jìn)行遮擋,導(dǎo)致紅外接收器接收到的紅外線信號(hào)發(fā)生變化,這種變化隨即被轉(zhuǎn)化為電信號(hào);雷達(dá)傳感器則是利用電磁波反射原理,當(dāng)有物體靠近時(shí),反射波的變化被轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。這些電信號(hào)就作為觸發(fā)信號(hào),傳遞給后續(xù)的氣動(dòng)控制系統(tǒng)。
信號(hào)接收與處理
氣動(dòng)控制系統(tǒng)中的控制箱(通常內(nèi)置可編程邏輯控制器,即 PLC 等控制元件)接收到來自傳感器的觸發(fā)信號(hào)后,會(huì)按照預(yù)先設(shè)定好的控制程序進(jìn)行邏輯判斷,確認(rèn)是需要開啟風(fēng)門的有效信號(hào)后,便開始控制相應(yīng)的電磁閥動(dòng)作。
氣路控制與執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)
電磁閥是控制壓縮空氣流向的關(guān)鍵部件,在接收到控制信號(hào)后,電磁閥打開,使來自氣源(一般是井下的壓縮空氣站提供的經(jīng)過處理的壓縮空氣,氣源壓力需滿足風(fēng)門氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作要求,通常在 0.4 - 0.8MPa 左右)的壓縮空氣通過氣管進(jìn)入到氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu) —— 氣缸中。
氣缸由缸筒、活塞、活塞桿等部件組成,當(dāng)壓縮空氣進(jìn)入氣缸的一側(cè)腔室時(shí),會(huì)推動(dòng)活塞帶著活塞桿做直線運(yùn)動(dòng)(比如,若壓縮空氣進(jìn)入無(wú)桿腔,活塞就會(huì)向有桿腔方向移動(dòng)),而活塞桿通過連桿、銷軸等連接部件與風(fēng)門的門扇相連,于是活塞的直線運(yùn)動(dòng)就轉(zhuǎn)化為門扇的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)風(fēng)門開啟,為人員或車輛讓出通行空間。
互鎖邏輯判斷
在一道風(fēng)門開啟的同時(shí),氣動(dòng)控制系統(tǒng)會(huì)依據(jù)預(yù)先設(shè)定的閉鎖邏輯啟動(dòng)閉鎖功能。對(duì)于相鄰的兩道風(fēng)門(比如在通風(fēng)巷道中防止風(fēng)流短路常設(shè)置的正反向風(fēng)門),當(dāng)其中一道風(fēng)門接收到開啟信號(hào)并開始動(dòng)作時(shí),控制系統(tǒng)會(huì)通過氣路控制或機(jī)械聯(lián)鎖等方式,阻止另一道風(fēng)門同時(shí)開啟。
例如,通過控制氣路中的閉鎖閥,切斷另一道風(fēng)門對(duì)應(yīng)的氣缸的進(jìn)氣或排氣通道,使該氣缸無(wú)法正常驅(qū)動(dòng)門扇運(yùn)動(dòng);或者采用機(jī)械聯(lián)鎖裝置,直接限制另一道風(fēng)門的開啟動(dòng)作,確保兩道風(fēng)門不會(huì)同時(shí)處于打開狀態(tài),從而有效防止風(fēng)流短路,維持通風(fēng)系統(tǒng)正常的風(fēng)流方向和風(fēng)量分配。
信號(hào)反饋與判斷
當(dāng)人員或車輛通過風(fēng)門后,逐漸離開傳感器的感應(yīng)區(qū)域,傳感器接收到的信號(hào)再次發(fā)生變化(紅外線恢復(fù)正常接收、雷達(dá)反射波恢復(fù)初始狀態(tài)等),并將此變化信號(hào)傳遞回氣動(dòng)控制系統(tǒng)??刂葡到y(tǒng)根據(jù)新的信號(hào)進(jìn)行判斷,確認(rèn)此時(shí)需要關(guān)閉風(fēng)門。
風(fēng)門關(guān)閉動(dòng)作
控制系統(tǒng)控制電磁閥改變狀態(tài),使氣缸內(nèi)的壓縮空氣排出(原本進(jìn)氣的腔室變?yōu)榕艢?,通過排氣管道將空氣排到大氣中或者回到氣源的回氣管道等),活塞在另一側(cè)腔室(如彈簧復(fù)位力、配重或剩余氣壓等作用下的反向腔室)的作用力下反向運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)活塞桿回縮,進(jìn)而使風(fēng)門門扇繞門軸反向旋轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)風(fēng)門的關(guān)閉。同時(shí),在風(fēng)門關(guān)閉過程中,閉鎖裝置解除對(duì)其他風(fēng)門(如果之前限制了的話)的閉鎖限制,使整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)恢復(fù)到正常的待機(jī)狀態(tài),等待下一次的觸發(fā)信號(hào)。
整個(gè)過程通過不斷循環(huán)的感應(yīng)、控制、閉鎖以及復(fù)位動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)氣動(dòng)閉鎖無(wú)壓風(fēng)門依據(jù)人員和車輛通行需求自動(dòng)開閉,并有效保障通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定,防止風(fēng)流短路的功能。