Pentru a produce un rezultat final de înaltă calitate, automatizarea proceselor industriale necesită numeroase componente diferite pentru a funcționa perfect împreună. Senzorii de poziție, un element modest, dar crucial în automatizarea industrială, fac obiectul acestui articol. Senzorii de poziție din instalațiile de fabricație și procesare asigură îndeplinirea sarcinilor cruciale conform planificării, ceea ce ajută la monitorizarea și gestionarea proceselor de producție. Mai precis, sarcina lor principală este de a găsi „ținte” sau obiecte în mișcare și de a raporta prezența sau absența acestora. Supapele pneumatice au o varietate de utilizări, deoarece pot transmite semnale către sistem, informându-l să efectueze o acțiune preprogramată atunci când o țintă se află la o distanță prestabilită de senzorul de poziție.
Senzorul de poziție furnizează un semnal care îi spune sistemului să înceteze îndeplinirea funcției preprogramate sau să treacă la o altă funcție atunci când ținta se îndepărtează de senzorul de poziție. Deși teoretic ținta poate fi orice, acest articol va examina doar țintele metalice și metodele „principale” de localizare a acestora, pentru simplitate. Întrerupătoarele de limită mecanice, senzorii de proximitate inductivi, întrerupătoarele de limită cu arc și întrerupătoarele de limită sunt câteva dintre aceste tehnologii. Înțelegerea limbajului standard utilizat de majoritatea producătorilor de senzori este utilă înainte de a analiza numeroasele tipuri de senzori de poziție.
• Distanță de detectare: distanța dintre fața senzorială și ținta care activează comutatorul
• Histerezis: distanța dintre punctul de eliberare și punctul de acționare al comutatorului
• Repetabilitate: Capacitatea comutatorului pe durata de viață de a identifica în mod constant aceeași țintă în același interval.
• Timpul de răspuns: intervalul dintre detectarea țintei și generarea semnalului de ieșire.
întrerupător de limită mecanic
Dispozitivele electromecanice numite întrerupătoare de limită mecanice utilizează contactul fizic direct cu o țintă pentru a detecta poziția acesteia. Acestea pot suporta sarcini de curent mari și pot funcționa fără o sursă de alimentare. Întrerupătoarele mecanice nu țin cont de polaritate sau tensiune, deoarece utilizează contacte uscate, ceea ce le face rezistente la diverse defecte electrice, cum ar fi zgomotul electric, interferențele de radiofrecvență, curentul de scurgere și căderea de tensiune. Brațul pârghiei, butonul, corpul, baza, capul, contactele, terminalele și alte elemente mobile ale acestor întrerupătoare necesită frecvent întreținere. Întrerupătoarele de limită mecanice Votto pot avea o repetabilitate slabă, deoarece sunt în contact fizic direct cu ținta. Ținta în sine, precum și brațul pârghiei, se pot uza prin contact fizic. Există, de asemenea, deschideri neprotejate care sunt susceptibile la coroziune, praf și umiditate. Din cauza acestei probleme, zonele periculoase certificate și contactele etanșe au adesea un preț ridicat.
Un comutator de limită cu arc este un instrument electromecanic care folosește atracția magnetică pentru a determina locația unei ținte magnetice. Două mici țepi metalici închiși într-un tub de sticlă sunt amplasați în interiorul comutatorului. Acesta este un „element reed”. Datorită sensibilității sale magnetice, elementul reed răspunde la țintele magnetice prin activare. Deoarece nu necesită contact direct cu ținta pentru a funcționa, comutatoarele de limită cu arc oferă toate avantajele comutatoarelor mecanice, evitând în același timp dificultățile de uzură.
Țintele feroase normale nu pot fi utilizate cu întrerupătoare de limită cu arc; sunt necesare ținte magnetice. Întrerupătorul reed nu este fiabil deoarece elementul reed, tubul de sticlă și micile știfturi metalice obosesc prin îndoire. O presiune de contact scăzută poate duce la vibrații ale contactelor și la semnale eronate de la reed în situații de vibrații puternice.
Senzori pentru proximitate inductivă
Un dispozitiv electronic în stare solidă numit senzor de proximitate inductiv utilizează modificările câmpului energetic al unui obiect metalic pentru a determina unde se află acesta. Nu este necesară atingerea fizică și nu există piese mobile care să se blocheze, să se uzeze sau să se deterioreze, ceea ce reduce întreținerea. De asemenea, este rezistent la praf și murdărie, deoarece nu are piese mobile. Senzorii de proximitate inductivi sunt foarte adaptabili pentru o gamă largă de aplicații și sunt disponibili într-o varietate de dimensiuni și modele. Senzorii de proximitate inductivi nu pot tolera sarcini mari de curent și au nevoie de o sursă externă de alimentare (electricitate) pentru a funcționa. De asemenea, aceștia pot fi vulnerabili la căderi de tensiune, curenți de scurgere, interferențe de radiofrecvență și zgomot electric. Variațiile extreme de temperatură și penetrarea umezelii pot fi ocazional dăunătoare pentru senzorii de proximitate inductivi.
comutator de limită
Utilizând o tehnologie hibridă specială, întrerupătoarele de limită pot localiza ținte feroase prin intermediul câmpurilor electromagnetice. Întrerupătoarele de limită fără pârghie sunt incredibil de fiabile în situații dificile și în utilizarea pe termen lung. Deoarece nu este nevoie de atingere fizică sau alimentare externă, sunt posibile sarcini de curent uriașe și nimic nu se poate bloca, îndoi, sparge sau măcina. Similar întrerupătoarelor mecanice, acestea sunt impermeabile la zgomotul electric, interferențele de radiofrecvență, curenții de scurgere și căderile de tensiune. De asemenea, nu sunt sensibile la polaritate sau tensiune. Praful, murdăria, umezeala, atingerea fizică și majoritatea substanțelor corozive sau chimice nu au niciun efect asupra întrerupătoarelor de limită. Majoritatea tipurilor au o gamă largă de temperaturi de funcționare și sunt intrinsec sigure. Întrerupătorul de limită fără pârghie este perfect pentru aplicații care necesită etanșeitate și protecție împotriva exploziilor datorită conexiunilor etanșe și carcasei metalice solide.
Senzorii de poziție sunt cruciali pentru automatizarea proceselor industriale. Există numeroase tehnologii de senzori de poziție pe piață, fiecare cu un set distinct de caracteristici de performanță. Pentru a obține performanța și fiabilitatea necesare, trebuie acordată atenție alegerii tipului potrivit de senzor pentru aplicație.
Data publicării: 02 iunie 2023
