工业激光测距传感器MSE-LT150 用于高温钢坯进加热炉前的定位

总体结论：可行且常用，但需注意关键细节

MSE-LT150 这类激光测距传感器非常适合此场景，是解决“热钢坯”非接触定位的经典方案之一。成功应用的关键在于克服高温热辐射干扰和正确的工程安装。

一、应用场景分析

1.目的：在钢坯进入加热炉前的输送辊道上，精确检测其前端/后端位置或存在状态，用于触发炉门启闭、辊道调速、顺序控制或推钢机联动。

2.挑战：

1.目标高温：钢坯表面温度可达 600°C - 1100°C，是一个强烈的红外辐射源，会干扰传感器接收器。

2.环境恶劣：现场多粉尘、水汽、振动，可能存在氧化铁皮飞溅。

3.要求可靠：需7x24小时连续稳定工作，误报或漏报会导致生产中断。

二、MSE-LT150 能力评估与选型确认

在采购和安装前，必须向供应商核实以下核心参数：

1.激光类型：

1.理想情况：红色可见激光（650nm）。便于安装调试时肉眼观察光斑位置。

2.可接受情况：近红外激光。抗环境光干扰更好，但调试时需借助辅助工具。

3.关键点：需确认传感器具备有效的 “背景光抑制”或“热辐射抑制” 功能。

2.测量原理与响应时间：

1.原理通常是相位法或脉冲法，此场景下均可接受。

2.响应时间需足够快（通常应 < 10ms），才能跟上快速移动的钢坯。

3.环境适应性：

1.工作温度：确认传感器本体能承受安装位置的环境温度（通常辊道上方可达60-80°C）。

2.防护等级：至少 IP65，以防粉尘和水汽。

3.是否有空气吹扫接口？这对于保持镜头清洁至关重要。

三、核心实施方案与安装要点（成功的关键）

错误的安装会导致测量失败。请严格遵循以下原则：

1.安装位置选择：

1.避免正对最高温区：不要将传感器直接对准刚出加热炉或温度最高的钢坯段上方。安装在进炉前最后一个定位点即可。

2.利用距离衰减热辐射：安装高度在 1.5米 - 3米 为宜，过近会接受过多辐射热，过远则光斑发散、信号弱。

2.安装姿态（至关重要！）：

1.绝对不要垂直向下安装（光斑打在钢坯上表面中心）。高温钢坯上表面炽热、可能覆盖氧化铁皮，是最强热辐射源和最差反射面。

2.推荐：倾斜安装，测量钢坯端面或边缘。

1.方案A（测端面）：传感器以 30° - 45° 的倾斜角，瞄准钢坯的前端面或后端面。端面温度相对较低，热辐射较弱，且距离变化显著，信号跳变清晰。

2.方案B（测边缘）：传感器斜向瞄准钢坯的上表面边缘棱角。当钢坯到达时，测量距离会发生阶跃变化。

3.优点：大幅减少传感器接收到的直接热辐射；获得更稳定、明确的定位信号。

3.辅助保护措施（必备）：

1.空气吹扫：为传感器配备一个 “空气吹扫保护套” 或至少接上一根洁净的压缩空气管（压力约0.1-0.3MPa），持续向镜头吹气。作用：冷却镜头、吹走粉尘和蒸汽。

2.隔热挡板：在传感器和钢坯之间加装一块简单的金属挡板，中间开孔让激光通过，可有效隔离大部分辐射热。

3.坚固支架：使用重型支架并加减震垫，防止辊道振动导致测量值跳动。

四、电气连接与控制逻辑

1.输出信号选择：

1.开关量输出（PNP/NPN）：最常用。设置一个距离阈值，当钢坯到达（测量值小于阈值）时，传感器输出一个高/低电平给PLC，实现到位触发。

2.模拟量输出（4-20mA / 0-10V）：可用于连续跟踪钢坯位置，实现更复杂的控制（如精确定位、速度同步），但成本和对PLC编程要求更高。

2.PLC编程逻辑：

1.典型逻辑：IF 传感器到位信号=ON AND 辊道运行=ON THEN 延时X秒，停止辊道，开启炉门，启动推钢机...

五、调试步骤与故障排查

1.调试：

1.先断电安装，接通吹扫空气。

2.上电后，用一张硬纸板或木板在辊道上模拟钢坯，初步测试传感器响应，设置好阈值距离。

3.进行热试时，观察信号稳定性，微调阈值和滤波参数。

2.常见故障与对策：

1.信号不稳、跳动：检查安装是否牢固；增加传感器的 “响应延迟” 或 “平均值滤波” 参数；确认吹扫空气是否清洁、充足。

2.误触发（无钢坯时触发）：可能是背景热辐射太强。重新调整安装角度（坚决避开直接照射高温区）；调高触发阈值；启用更强的背景光抑制功能。

3.不触发（有钢坯不检测）：激光可能打在氧化铁皮堆积处或凹坑。调整光斑落点位置；清洁镜头；检查输出线路。

最终建议：

MSE-LT150在此应用上是经济有效的选择。建议先购买一台进行现场测试，验证其在您特定环境下的稳定性。同时，保留供应商提供的 “热钢坯定位” 成功案例作为技术参考。