CZUJNIKI
INDUKCYJNE
Indukcyjne czujniki zbliżeniowe reagują na wprowadzenie metalu w
ich strefę działania. Powszechnie wykorzystywane w układach automatyki
przemysłowej do precyzyjnego określania położenia ruchomych części
maszyn i urządzeń. Zalety: bezdotykowa praca, brak zużycia, wysoka
częstotliwość i dokładność połączeń oraz wysoki stopień ochrony
przed wibracjami, kurzem i wilgotnością. Możliwe wykonania AC i
DC oraz AC/DC. Czujniki DC wykonuje się jako: dwu, trzy i czterokabelkowe.
Strefa działania czujnika indukcyjnego:
Sa - robocza strefa działania
Sn - nominalna strefa działania
Sr - rzeczywista strefa działania
0,9 Sn < Sr < 1,1 Sn
robocza strefa działania Sa < 0,8 Sn
Sposób montażu: Schematy
wyprowadzeń:
Czujniki w obudowie cylindrycznej
d – średnica czoła czujnika
CZUJNIKI INDUKCYJNE ISKROBEZPIECZNE (NAMUR – DIN 19234)
Czujniki
indukcyjne NAMUR składają się zasadniczo z oscylatora mającego
wytłumioną cewkę oraz demodulatora. Elektryczne czujniki przetwarzają
zmianę odległości między elementem mierzonym a czujnikiem na sygnały
elektryczne. Jako sygnał wyjściowy z przetwornika służy zmiana
jego poboru prądu lub jego oporu wewnętrznego.
Elektryczne czujniki NAMUR (DIN 19 234 lub DIN VDE 0165) mogą
pracować łącznie z odpowiednimi wzmacniaczami w instalacjach przeciwwybuchowych
albo w pomieszczeniach zagrożonych wybuchem, a należących do strefy
I lub II. Jednakże wzmacniacz przekaźnikowy musi być instalowany
wyłącznie poza zakresem zagrożenia wybuchem.
Czujniki iskrobezpieczne stosowane w Polsce powinny posiadać atest
- jak np. czujniki typu PCIN (SELS): dopuszczenie GIG KD „BARBARA”
Exia IICT6.
CZUJNIKI INDUKCYJNE RUCHU
Indukcyjne czujniki ruchu np. PCR (SELS) kontrolują ruch
obrotowy lub liniowy sygnalizując spadek obrotów
lub ustanie ruchu. Mogą być wyposażone w dodatkowe wyjście czujnikowe,
umożliwiające podłączenie tachometru lub licznika obrotów. Czujnik
posiada sygnalizację LED ułatwiającą ustawienie w strefie działania.
Czujniki ruchu są szczególnie przydatne w takich zastosowaniach
jak kontrola transportu na liniach produkcyjnych, układów napędowych,
wentylatorów, silników itp.
Dwustanowe bezstykowe wyjścia czujników umożliwiają bezpośrednią
współpracę z przekaźnikami i programowalnymi sterownikami logicznymi.
Wyjście 1 (WY 1) wskazuje częstotliwość z jaką pobudzany jest czujnik
– sygnalizacja LED żółty, wyjście 2 (WY 2) zmienia stan wysterowania
po przekroczeniu ustawionej częstotliwości progowej – sygnalizacja
LED zielony.
Działanie PCR charakteryzuje występowanie histerezy
częstotliwości (H). Włączenie PCR następuje po przekroczeniu ustawionej
częstotliwości progowej ( ), wyłączenie po obniżeniu częstotliwości
( ) o procentową wartość histerezy ustawioną w przedziale 10 –
80%. Histerezę oblicza się w następujący sposób:
H=( - ) / x 100%
Czas opóźnienia, który mija od przekroczenia częstotliwości progowej,
do przełączenia wyjścia, zależy od częstotliwości progowej i wynosi:
=60 / (sek).
W praktyce należy stosować czujniki PCR aby zbliżany metal znalazł
się w strefie roboczej, która wynosi 80% strefy nominalnej. Jest
to szczególnie istotne przy szerokościach zębów tarczy mniejszych
od średnicy czujnika.
Wymiary elementów inicjujących, zależą od odległości tych elementów
od czoła czujnika PCR i od ich prędkości przelotu przez strefę
. Maksymalną prędkość przelotu można określić zakładając że minimalny
czas przelotu dla czujników ruchu wynosi 4 ms.
CZUJNIKI POJEMNOŚCIOWE
Pojemnościowe
czujniki zbliżeniowe z zasady działania i zalet odpowiadają czujnikom
indukcyjnym. Różnica polega na tym że rozpoznają również materiały
niemetalowe. Służą głównie do kontroli poziomu cieczy w zbiornikach,
wykrywania materiałów ziarnistych i proszkowych, elementów z tworzyw
sztucznych, szkła, drewna i metalu.
PRECYZYJNE CZUJNIKI ZBLIŻENIOWE (ULTRADŹWIĘKOWE
DC)
Czujniki
ultradźwiękowe są stosowane do wykrywania obiektów, detekcji poziomów
cieczy przeźroczystych i nieprzeźroczystych – przede wszystkim
w miejscach gdzie ze względu na znaczne zabrudzanie nie jest możliwe
zastosowanie czujników optycznych. Zasada działania polega na pomiarze
czasu upływającego pomiędzy wysłanym sygnałem ultradźwiękowym a
odebranym echem, odbitym od przeszkody. Czs ten jest proporcjonalny
do odległości od obiektu.
CZUJNIKI
POLA MAGNETYCZNEGO
Magnetyczne czujniki zbliżeniowe np. serii BMF (Balluff), rozpoznają
bezdotykowo namagnesowane obiekty, na przykład: tłoki w cylindrach
pneumatycznych i hydraulicznych. Mogą zastąpić tradycyjne stykowe
kontaktrony lub mechaniczne wyłączniki krańcowe. W zależności od
konstrukcji czujnik taki ma obudowę z poliamidu, z PBTP wzmocnionego
włóknem szklanym lub przy konstrukcjach odpornych na rozpryski spawalnicze
- z anodowanego aluminium, pokrytego dodatkową powłoką ochronną
chroniącą przed rozpryskami. Obecność napięcia roboczego wskazywana
jest świeceniem zielonej diody, a praca -żółtej. Każda wersja konstrukcyjna
ma swój uchwyt, umożliwiający instalowanie na cylindrach o różnej
wielkości i różnego typu.
Działanie: w pierścieniu tłokowym cylindra pneumatycznego wmontowane
są magnesy stałe, których pole przechodzące przez niemagnetyczne
ścianki cylindra rozpoznawane jest przez czujnik. Przy zbliżaniu
się tłoka do czujnika zmienia się jego sygnał wyjściowy. Czujniki
magnetyczne BMF mogą pracować w polach magnetycznych o natężeniach
od ok. 2 kA/m do 30kA/m nie wykazując obecności kilku punktów przełączeń.
W tym zakresie natężeń pola wybieg pozostaje w przybliżeniu stały.
Zastosowania: kontrola położeń krańcowych w cylindrach pneumatycznych
o dowolnej konstrukcji, kontrola liczby obrotów np. wiertarek, identyfikacji
pojemników i palet, rozpoznawanie położenia elementów obrabiarek
w obszarze obróbki wiórowej. Działania czujnika nie zakłócają prądy
spawarek przekraczające nawet 25 kA.
WSPÓŁCZYNNIKI
KORYGUJĄCE
Współczynniki korekcyjne czujników indukcyjnych i pojemnościowych
określają stopień zmniejszenia strefy działania przy materiałach
tłumiących innych niż Fe 360(ISO 630)
czujniki indukcyjne
Stal 1,00
Mosiądz 0,55
Aluminium 0,90
Nikiel 0,90
czujniki pojemnościowe
szkło 0,50
drewno 0,3 – 0,5
Pcv 0,60
woda 1,00
metal 1,00
CZUJNIKI OPTYCZNE
CZUJNIKI OPTYCZNE REFLEKSYJNE (BRAMKA
REFLEKSYJNA) (retro-reflective sensor)
Nadajnik
i odbiornik umieszczone we wspólnej obudowie i skierowane na element
odblaskowy, od którego odbija się wysłana przez nadajnik wiązka
promieni świetlnych. Przesłonięcie wiązki przez obiekt powoduje
przerwanie transmisji i uaktywnienie czujnika.
CZUJNIKI OPTYCZNE TYPU BARIERA (BRAMKA JEDNOKIERUNKOWA) (through-beam
sensor)
Nadajnik
i odbiornik są umieszczone w oddzielnych obudowach naprzeciw siebie.
Przesłonięcie wiązki światła przebiegającej od nadajnika do odbiornika
powoduje zadziałanie czujnika.
CZUJNIKI OPTYCZNE ODBICIOWE (ZBLIŻENIOWE) (proximity
switch)
Nadajnik
o odbiornik we wspólnej obudowie. Wiązka promieni emitowana przez
nadajnik, napotykając na swojej drodze przeszkodę, odbija się od
niej i częściowo powraca do odbiornika. Czujnik reaguje na obiekty
wprowadzone w strefę działania, może też dawać sygnał analogowy
zależny od odległości od przedmiotu.
CZUJNIKI OPTYCZNE WSPÓŁPRACUJĄCE ZE ŚWIATŁOWODAMI
Czujniki współpracujące ze światłowodami stosowane są do wykrywania
obiektów w miejscach niedostępnych przez czujniki w standardowych
obudowach. Czujniki te współpracują zarówno z czujnikami światłowodowymi
odbiciowymi jak i typu bariera. Długości instalowanych do czujników
światłowodów oraz kształty ich zakończeń sa praktycznie nieograniczone
co umożliwia wprowadzanie ich w miejsca o ograniczonym dostępie
lub ze względu na wysoka temperaturę czy agresywne środowisko.
KAMERY
LINIOWE
Zasada działania polega na przekazywaniu informacji w postaci sygnału
analogowego proporcjonalnego do wybranego parametru badanego obiektu.
Mogą to być wymiary detalu, odstępy pomiędzy przemieszczającymi
się elementami, przesuniecie detali od ustalonej linii odniesienia
– a także na przykład wielkość zwisu lub ugięcia materiału.
Pomiar może być dokonywany w czasie przemieszczania się obiektu
na linii. Badany element jest wprowadzany pomiędzy kamerę a świetlówkę,
przesłaniając pole widzenia świetlówki przez kamerę.
INTELIGENTNE
ZŁĄCZKI
Inteligentne złączki serii MF (Sensopart) są urządzeniami przeznaczonymi
do montażu pomiędzy czujnik z wyjściem cyfrowym a konektorem sygnałowo-
zasilającym. Złączka taka poszerza możliwości czujnika. Współpracując
z czujnikiem umożliwia zliczanie elementów, przedłużanie czasu zdziałania
czujnika, ignorowanie impulsów zakłócających. Pozwala kontrolować
prędkość liniową lub obrotową, zmieniać polaryzację i funkcję wyjściową
czujnika. Można je łączyć szeregowo uzyskując bardziej złożone funkcje.
Komplet złączek to w chwili obecnej podstawowy pakiet ratunkowy
każdego automatyka.
|