安全光幕红外线原理的核心在于:通过发射多束红外线,在危险区域形成一道不可见的“光墙”,实时检测是否有物体(如手或身体)进入,并在光线被遮挡时快速触发停机信号,从而保障人员安全。
下面从构成、工作过程、信号响应等方面进行具体说明:
一、基本构成
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    红外发射器
 安装在设备一侧,内部由多个红外LED发光单元组成。这些发光元件按照固定间距垂直排列,能够发出多束平行的红外线。
 
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    红外接收器
 安装在对面一侧,内部配有与发射器相对应的接收单元。它们接收来自发射器的每一束红外光线。
 
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    控制系统
 负责监测每一对光束的通断状态,并在有遮挡时快速作出响应,发出停机、报警或控制信号。
 
二、工作过程
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    光墙构建
 当发射器发出红外光线并全部被接收器正常接收时,系统判断当前状态为“安全”。这些光线按顺序排列,组成一道看不见的光墙,覆盖整个防护区域。
 
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    持续监测
 控制系统实时检测所有光束的通断状态。高端光幕的扫描频率可达到数百次每秒,确保能及时响应快速运动的物体。
 
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    遮挡检测
 一旦有异物(如人的手、臂或身体)进入光墙范围,并挡住任意一束或多束红外光,接收器就会立刻识别到光束中断。
 
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    信号响应
 系统判断为“入侵”或“危险”状态,立即输出电信号,使相关设备停止运行、断电或报警。响应时间一般为10毫秒以内,有的产品可达5毫秒甚至更短。
 
三、红外线特点及优势
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    不可见光
 所使用的是近红外线,波长一般在850纳米左右,人眼不可见,不影响视觉环境。
 
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    非接触检测
 红外线无须接触目标即可检测,适用于动态危险区域的安全防护。
 
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    抗干扰设计
 红外线通常采用调制信号方式,即带有特定频率编码,能够避免阳光、灯光等环境干扰。
 
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    高分辨率
 光束间距决定了分辨率。例如10毫米间距的光幕,可以检测到直径大于1厘米的物体,一旦穿入立刻识别。
 
四、举例说明
以冲压机为例,安全光幕安装在模具区域前方。如果操作员手臂误伸进模具区,遮挡了一些红外光束,接收器立即判断通道中断,控制器立刻发出信号,冲床停止下压动作,从而有效避免夹伤事故。