光幕分辨率与保护高度的选型计算

安全光幕是电气自动化中保护人员免受机械伤害的关键设备。选型错误会导致设备频繁误停或无法提供有效保护。本指南直接提供分辨率判定、保护高度计算及安全距离验证的核心步骤。

1. 确定光幕分辨率

分辨率指光幕相邻光束中心线之间的距离。分辨率越小，能检测到的物体越小，但成本越高且易受干扰。

识别 需要保护的身体部位。根据国际安全标准（如 IEC 61496），不同部位对应不同的分辨率要求。

查阅 以下标准对照表，锁定 最小分辨率规格：

注意：若现场存在细小工具掉落风险，选择 比身体部位更小的分辨率，但需评估抗干扰能力。

2. 计算保护高度

保护高度指光幕有效检测区域的垂直长度。高度不足会导致危险区域暴露。

测量 危险区域的垂直范围。使用卷尺记录 从最低危险点到最高危险点的距离，记为 Y。

确认 光幕的安装盲区。光幕两端通常存在无法检测的盲区（首发光束和末发光束之外），记为 D。常见盲区值为 200mm 至 300mm，具体查看 产品手册。

计算 所需的光幕标称保护高度 H。使用以下公式：

$$H = Y + D$$

示例：若危险区域高度 Y 为 1000mm，盲区 D 为 200mm，则所需光幕高度 H 为 1200mm。

选取 最接近且大于计算值的标准规格。光幕高度通常为阶梯式标准值（如 400mm, 800mm, 1200mm）。若计算值为 1200mm，购买 1200mm 或 1400mm 规格，严禁 购买 1000mm 规格。

3. 验证安全距离

即使分辨率和高度正确，若安装距离过近，机器停止前人员仍可能接触到危险点。

获取 机器的停止性能参数。需要知道机器从接收到停止信号到完全静止的总时间 T。T 包含光幕响应时间、继电器反应时间及机器制动时间。

设定 接近速度常数 K。通常取 2000mm/s 代表人手平均接近速度。若经过严格测量且速度较慢，可取 1600mm/s，但初始选型建议保守使用 2000mm。

确定 侵入深度补偿值 C。该值与分辨率有关，分辨率越小，C 值越小。

计算 最小安全距离 S。使用以下标准公式：

$$S = K \times T + C$$

执行 距离核对。若光幕分辨率 d 小于等于 40mm，C 值计算公式为：

$$C = 8 \times (d - 14)$$

若光幕分辨率 d 大于 40mm，C 值固定为：

$$C = 850$$

参照 以下快速估算表，验证 你的计算结果：

调整 安装位置。若现场实际安装距离小于计算出的 S 值，必须增加 物理屏障或优化 机器制动系统以减小 T 值。

4. 选型流程决策

以下流程图展示了从需求到最终选型的完整逻辑路径。遵循 此路径可避免遗漏关键参数。

执行 流程中的每一步判断。若在“现场距离 >= S"环节判定为否，禁止 强行安装，必须返回优化制动时间或重新规划布局。

5. 最终安装核查

选型完成后，在现场安装前执行 最后三项物理检查。

1. 检查 光束对齐。发射器与接收器必须严格平行。使用万用表或光幕自带指示灯确认 所有光束信号强度正常。
2. 测试 突变功能。在机器运行时，用手 快速遮挡光幕任意位置。机器必须立即停止。若机器继续运行，检查 接线与控制逻辑。
3. 验证 复位机制。危险解除后，光幕应不能自动复位，必须按下 外部复位按钮才能重新启动机器，防止意外重启。