光電糾偏傳感器是冶金行業液壓糾偏系統的核心檢測部件，通過光學原理與閉環控制技術，實現金屬帶材在高速軋制、傳輸過程中的精準位置糾偏。其設計需適應高溫、粉塵、振動等極端工業環境，同時滿足微米級檢測精度與毫秒級響應速度的要求。
一、結構組成與核心組件
光電糾偏傳感器由光學組件、電子組件及機械組件構成，各部分協同工作以確保檢測穩定性。
光學組件：采用紅外LED或激光二極管作為光源，波長范圍通常為850-950nm，具備穿透煙霧和抗環境光干擾能力。光學通路包含透鏡組、濾光片及光闌結構，用于聚焦光束并過濾雜散光。接收端則通過光敏二極管、光敏三極管或CCD陣列將光信號轉換為電信號。
電子組件：集成信號調理電路、嵌入式微處理器及輸出接口。信號調理電路負責前置放大、濾波及AD轉換；嵌入式微處理器（如ARM Cortex-M系列）實現數字信號處理；輸出接口支持4-20mA模擬量或RS485/CAN總線數字信號傳輸。
機械組件：傳感器殼體采用鋁合金或不銹鋼材質，提供IP67/IP68防護等級。安裝支架配備微調機構，允許±15°角度調整；部分高溫型號配備散熱鰭片或強制風冷通道，確保長期穩定性。
二、工作原理與閉環控制
光電糾偏傳感器基于光電效應實現位置檢測，通過“發射-接收-轉換-糾偏”四步形成閉環控制。
發射端投射紅外光束至帶鋼邊緣，接收端檢測被遮擋或反射的光強變化。雙光電二極管或線陣CCD/CMOS傳感器通過差分計算確定邊緣位置偏差量，信號經放大、濾波后與預設閾值對比，生成糾偏指令。
液壓糾偏執行：糾偏指令驅動液壓伺服閥調整油液流量，控制糾偏輥或導正架橫向移動，實現帶材位置動態校正。整個過程響應時間可達毫秒級，適應高速軋制場景。
三、冶金行業專用設計
針對冶金環境的特殊性，光電糾偏傳感器采用以下專用設計：
耐高溫設計：分體式架構將檢測頭與控制單元分離，高溫區域僅保留耐200℃的光學組件。材料選擇陶瓷基板、鉑金電極和特種玻璃透鏡，部分型號集成Peltier半導體冷卻或風冷系統，可在650℃工況短期工作。
防塵防護：通過壓縮空氣形成保護氣簾，防止金屬粉塵附著；配備超聲波振動器自動清除鏡面沉積物；采用金屬波紋管密封和O形圈雙重防護，確保光學通路清潔。
抗電磁干擾：傳感器殼體采用坡莫合金屏蔽層，內部電路板鍍銅處理；通過自適應算法抑制變頻器諧波干擾；信號傳輸采用光纖或光耦隔離技術，避免電磁噪聲影響。
四、典型應用模式
根據控制目標不同，光電糾偏傳感器在冶金行業分為兩類應用模式：
EPC邊緣控制：單側檢測帶鋼邊緣位置，維持卷取邊部齊整，適用于開卷/卷取機，精度通常為±1–2mm。
CPC對中控制：雙側同步檢測邊緣，計算中心線位置，確保帶鋼與機組中心對齊，適用于生產線中部導向輥，精度可達±0.5mm。
光電糾偏傳感器通過光學原理與液壓執行機構的深度融合，成為冶金生產中不可或缺的核心組件。其耐高溫、防塵、抗電磁干擾等特性，結合微米級檢測精度與毫秒級響應速度，顯著提升了金屬帶材的加工質量與生產效率。未來，隨著視覺檢測技術與模糊PID算法的融合，光電糾偏傳感器將進一步優化復雜邊緣識別能力與動態響應性能，推動冶金行業向智能化、高精度方向發展。
開卷CPC光電對中糾偏系統
