Індуктивні давачі

У сучасній автоматизації використовується величезна кількість давачів, що відрізняються за характеристиками та принципом роботи. Одними з найпоширеніших, у багатьох галузях є безконтактні індуктивні давачі – складова частина автоматизованих систем управління виробництвом. Використовуються у виробництві харчових продуктів, машинобудуванні, текстильній та інших сферах промисловості, в якості кінцевих вимикачів та в автоматичній лінії.

Спільне поняття

За своїми характеристиками прилад відноситься до безконтактних технологій. Іншими словами, він не обов’язково має бути фізично близько до об’єкта, з метою виявлення його місцезнаходження у просторі.

Давачі, зокрема індуктивні давачі, зазвичай використовуються у разі необхідності роботи з металевими предметами та металами у важких робочих умовах, у тому числі тому, що індуктивні давачі реагують тільки на метали, залишаючись нечутливими до інших матеріалів. Ця властивість дає можливість підвищити захист приладу від перешкод за рахунок використання мастил, емульсій та інших речовин, що не викликають хибних спрацьовувань.

Об’єктами впливу давачів положення є різні металеві деталі: кулачки, напрямні, зубці шестерні. За статистикою, з усіх безконтактних давачів, що використовуються, положення більше 90 відсотків – це індуктивні пристрої. Це можна пояснити їхньою відмінною продуктивністю, невисокою вартістю та високою надійністю, чого не можна сказати про інші пристрої.

Принцип роботи

Завдяки внутрішній структурі, давач має певний принцип роботи. У ньому знаходиться спеціальний генератор, який виробляє певну амплітуду коливань. Коли феромагнітний об’єкт або об’єкт із металу потрапляє в зону дії давача, коливання зчитуються.

Безконтактний перемикач працює за такими принципами. Будучи частиною пристрою, створює змінне поле магніту, що знаходиться перед активною поверхнею перемикача та взаємодіє з об’єктом. Необхідна тривалість сигналу, що управляє, і гістерезис при перемиканні забезпечується тригером. Підсилювач, у свою чергу, збільшує амплітуду сигналу до потрібного значення.

Вміщене всередині підсвічування забезпечує оперативність регулювання, контроль працездатності та показує стан перемикача. Застосовується склад, що захищає від попадання води та твердих частинок у пристрій. Корпус виробу дозволяє монтувати індуктивний давач та захищає пристрій від механічної дії.

Ці прилади мають деякі особливості застосування. Розпізнають різні групи металів, практично не зношуються та вкрай міцні. Укомплектовані механізмами захисту від короткого замикання та перевантажень.

Вони стійкі до високого тиску, випускаються в багатьох виконаннях для використання в умовах високих (до 150 ° C) і низьких (60 ° C) температур. Стійкі до активних хімічних середовищ можуть мати аналоговий або дискретний вихід для визначення положення щодо об’єкта удару.

Кінцевий результат перетворень – вихідний сигнал, який може змінюватися в залежності від відстані між сенсором і об’єктом, що тестується.

Від давача виходить аналоговий сигнал, який перетворюється на логіку завдяки тригеру.

Елементи безконтактного промислового давача

Існує безліч різновидів індуктивних давачів, але їх поєднує те, що вони містять базові елементи:

Генератор

Найважливіший елемент у даному типі, оскільки він створює електромагнітну зону, яка допомагає виявляти та аналізувати об’єкти з металу та визначати їх положення.

Конвертер сигналів

Елемент є чимось на зразок тригера. Головне завдання – перетворення сигналу, у результаті, прилад може взаємодіяти коїться з іншими елементами у системі і передавати інформацію.

Посилення потужності

Потрібно, щоб прийняті сигнали могли досягти бажаного рівня.

Світлодіодні індикатори

Світлодіодні індикатори стежать за роботою давача і сигналізують про те, що він включений або виконані дії системи управління.

Корпус

Кейс містить усе перелічене вище.

Акценти в даному типі сенсора

Пристрій живиться від магнітного поля, яке генерує вихрові струми, що змінюють амплітуду в генераторі, що працює.

Прилад зі своєю специфікою, тому в описі роботи використовуються спеціальні визначення:

Активна зона

Зона, де магнітне поле вочевидь виражене. Стрижень розташований попереду чутливої ​​області давача та рівень магнітної концентрації найвищий.

Номінальна відстань перемикання

Цей параметр вважається теоретичним, він не враховує виробничих характеристик, температурного режиму, рівня напруги та інших факторів.

Робочий діапазон

Робочий діапазон відображає параметри, що впливають ефективність індуктивних давачів.

Поправочний коефіцієнт

Пов’язаний із матеріалом, з якого виготовлений металевий об’єкт, який перевіряється давачем.

Переваги та недоліки

Сильні сторони:

• Простий дизайн – конструкція, що не містить складних елементів і не потребує особливої ​​конфігурації. Високий ступінь міцності надійності та безпеки, рідко ламаються та експлуатуються дуже довго.
• Особливі можливості – дозволяють без проблем встановлювати та підключати до частин системи.
• Чутливість – забезпечує їх роботу з різними металевими частинами та предметами.

Головний недолік – безконтактні індуктивні давачі залежать від різних зовнішніх факторів під час роботи, і тому важливо забезпечити відповідні умови, які не могли б завадити їх правильному функціонуванню.

Необхідно враховувати

Форма

Індуктивні давачі випускаються різноманітних форм. Найпоширеніша – циліндрична з різьбленням по всій довжині. Стандарт класифікації різьблення – M 5, M 8, M 12, M 18 та M 30.

Відстань реакції

Це залежить від конкретних характеристик генератора, на які впливають вихрові струми вимірюваної позиції. Діапазон варіюється від 1 мм. до 25-30 мм. Залежно від виробника.

Тип давача

Зазвичай бувають аналоговими (1 – 10 В, 4 – 20 мА) та цифровими. Цифрові поділяються на типи: PNP та NPN. З відкритим (NO) або закритим (NS) вихідним елементом.

Провід

Як правило, двожильний/трижильний кабель. Одночасно пристрій може підключитися до гнізда.

Серії для спеціальних застосувань

В особливих умовах потрібні спеціальні давачі. Безконтактні давачі uprox®+ у стандартному виконанні задовольняють безліч вимог. З яких: відсутність редукції дистанції спрацьовування, несприйнятливість до впливу магнітних полів, ступінь захисту IP68/IP69K і т.д. З метою забезпечення певних завдань TURCK пропонує великий спектр пристроїв з відповідними корпусами та функціями.

Серія uprox®+ з коефіцієнтом редукції 1

Давачі uprox® та подальша розробка uprox®+ поєднують у собі інноваційну технологію котушок та нову технологію виробництва. На виході створюється продукт з численними перевагами. Індуктивні давачі нового покоління без коефіцієнта редукції (для всіх металів однакова дистанція спрацьовування). Вони несприйнятливі до магнітних полів та адаптовані до роботи в зонах зварювальних робіт. Розширений температурний діапазон, високий поріг електромагнітної сумісності, їхня конструкція проста і зручна в установці.

Матеріал для корпусу

Крім циліндричних корпусів з хромованої латуні існують давачі виконані з нержавіючої сталі та пластику, такі прилади – ідеальний вибір у завданнях, що вимагають підвищеної стійкості до хімічних засобів та раптових змін температури, наприклад, під час промивання (процес при виробництві продуктів харчування). В автомобілебудуванні, на лініях кузовного зварювання, латунні корпуси з тефлоновим покриттям здатні забезпечити надійний захист проти іскор та зварювальних бризок.

Одну з кращих захистів від механіч. пошкодження та хімічних речовин, що виникають на виробництвах металообробки, забезпечують давачі з фронтальною кришкою з РК-полімеру або спеціальна технологія подвійного ущільнення. Прямокутні давачі виготовляються у металевих (цинкові/литі алюмінієві) або пластикових оболонках. Ці матеріали застосовуються при виготовленні компактних прямокутних типів, що не потребують великого простору при встановленні, але мають високу дистанцію спрацьовування, а також для перетворювача зі змінною позицією активної частини.

Кільцеві індуктивні давачі

Компактний корпус, який забезпечує універсальність монтажу давача та вбудована електроніка створюють відмінні характеристики кільцевих давачів. noopener”>TURCK. Великий спектр застосування включає автоматичні складальні системи і систему подачі деталей. Прикладом служить детектування дрібної металевої деталі в трубопровідних системах подачі. Uprox®+ у корпусі TS12 інноваційна заміна різних типів кільцевих приладів. Одна модель підійде до варіантів із різними діаметрами труб.

Для клапанів, кульових кранів та засувок

Контроль положення приводу забезпечує поворот клапана або кульового крана вкрай важливий в харчовій, хімічній та нафтохімічній промисловостях. Здвоєні давачі TURCK надійно визначають кінцеве положення приводу. Завдяки спрощеному монтажу та технології підключення значно знижуються витрати на встановлення та обслуговування.

Щілинні

Корпус перетворювача являє собою U-подібну форму з активною поверхнею. серед двох гілок давача. Активується при попаданні об’єкта, що детектується, в U-подібну зону. Часто, щілинні давачі застосовують в умовах неточного наближення об’єкта, що детектується щодо активних поверхонь.

Для зварювальних кліщів

Положення ВІДКРИТО/ЗАКРИТО пневматичних зварювальних кліщів, визначається за допомогою спецкомплекту з двох міні-пристроїв. Ця серія продукції TURCK забезпечує необмежені можливості комбінування. П’ять електронних модулів та понад 40 типів модульних давачів.

Серія uprox®+ factor 1

Давачі серії uprox® та подальша розробка uprox®+ без коефіцієнта редукції (однакова дистанція спрацьовування незалежно від роду металу). Цій серії властиві відмінні риси – несприйнятливість до дії магнітних полів, а це стійка робота в зоні зварювання. Розширений діапазон температур, високий показник електромагнітної сумісності, простота та зручність установки.

Варіанти з аналоговим виходом

Даного типу індуктивні давачі забезпечують виконання найпростіших операцій контролю. Вони забезпечують струмовий, частотний вих. сигн. і сигнал по напрузі, пропорційний відстані до об’єкта. Вихідний сигнал. аналогових перетворювачів має лінійну характеристику по всьому діапазоні чутливості.

Магніто-індуктивні давачі наближення

Класичним прикладом застосування магнітно-індуктивного давача служить визначення положення поршня всередині пневмоциліндра або положення пристрою для прочищення труб. давач активується зовнішніми магнітними полями, він здатний спрацьовувати на великих дистанціях маючи власний невеликий розмір. У поєднанні зі спеціальним активаційним магнітом DMR31-15-5, давач у корпусі M12 має дистанцію спрацьовування 90 мм.

Давачі з розширеним температурним діапазоном

Компанія TURCK пропонує давачі, що використовуються в суворих температурах – 60 °C до +250 °C. Подібне обладнання використовуються: в екстремальному кліматі, в заморожуванні, поза приміщеннями, в ливарних виробництвах, в камерах для фарбування в автомобільній і скляній промисловості.

Для екстремальних умов

У вологостійких давачах uprox®+ потребує промисловість. Наприклад, харчова галузь, із високим рівнем забруднення. Давачі герметичні та стійкі до різних видів рідин та миючих засобів. Вироби пройшли успішне випробування на стійкість до миючих препаратів відповідно до методу Henkel-Ecolab R&D-P3-E No. 37. Завдяки спеціальному подвійному ущільнювачу індуктивні давачі TURCK у складних умовах довкілля перевищують вимоги щодо ступеня захисту IP68 та IP69K.

Підводне застосування

TURCK виробляє давачі, що витримують підвищений тиск і стійкі до морського середовища. Пристрої тривалий час працює у воді. Варіант у пластиковому корпусі M 18 може використовуватись на глибині до 500 м. В асортименті позицій TURCK є давачі в корпусах CP40. Повну герметизацію гарантує захисний кожух типу SG40/2, він дає високу дистанцію спрацьовування та ступінь захисту IP68. Прилад підходить для експлуатації у воді на глибині до 5 м. Давачі в тому числі використовуються на шлюзах, греблях та на морських платформах.

Для підвищеного тиску

У лінійці продуктів є пристрої для застосування при підвищеному та високому тиску. Вологозахищені давачі для підвищеного тиску uprox®+ розроблені спеціально для зон підвищеного тиску до 20 бар і комбінують унікальні властивості серії uprox® – найвища дистанція спрацьовування, без редукції зі ступенем захисту IP68/IP69K. Давачі для високого тиску встановлюються в корпуси з нержавіючої сталі. Що дає можливість експлуатувати їх у гідравлічних установках. Спеціальні ущільнювачі для захисту лицьової сторони та додатковий О-подібний фітинг уможливлюють застосування в установках з тиском до 500 бар.

Селективні давачі

Індуктивні давачі TURCK серії “NF” та “FE” з селективним виконанням певною мірою призначені для сортування феромагнітних металів від неферомагнітних. Можливий сценарій застосування – визначення деталі та інструменту, або детектування елементів виконаних з різних металів та вирішення найпростіших завдань сортування.

Контроль швидкості та обертання

Індуктивні давачі з вбудованим монітором контролю швидкості обертання поєднують в одному корпусі давач та процесор. Система здатна визначати перевищення/недосягнення швидкості в діапазоні від 0 до 3000 об/хв. Для цих цілей, використовується сигнальний процесор, що налаштовується, і детектується періодичне згасання давача при взаємодії з міткою, встановленою на контрольованому валу, або безпосередньо з зубом шестерні.

Нове покоління

Вибір і встановлення індуктивних давачів ускладнюються вимогами сучасної промислової автоматизації, що постійно зростають. Безконтактні давачі TURCK uprox+ працюють з інноваційними неферитовими котушками та друкованими платами. Пропонують абсолютно новий потенціал застосування у порівнянні зі звичайними давачами з феритовим сердечником та намотаною котушкою.

Індуктивні давачі наближення TURCK у новій лінійці продукції uprox+ працюють з максимальними відстанями перемикання, без понижувального коефіцієнта (однакова робоча відстань для різних металів), стійкі до впливу зварювального поля. Мають розширений температурний діапазон, відмінні характеристики ЕМС і гнучкий монтаж. Все це дає безліч переваг для користувача, тому що надає можливість обмежити кількість версій uprox +, але як і раніше охоплювати широкий спектр додатків.

Давачі доступні в класичних версіях у корпусі з хромованої латуні або з нержавіючої сталі з передньою кришкою LPC та спеціальним двокромковим ущільненням для жорстких умов навколишнього середовища або різких перепадів температури (при очищенні на виробництві, зокрема харчової галузі). Латунна версія з тефлоновим покриттям забезпечує додатковий захист від зварювальних бризок в автомобільній промисловості при зварюванні кузова автомобіля.

Сильні сторони лінійки індуктивних давачів наближення uprox +

Фактор 1

Інноваційні індуктивні давачі виробника TURCK  uprox + встановлюють нові стандарти у галузі виявлення металів. Завдяки неферитової котушці та вдосконаленій конструкції друкованої плати, функціонують без понижувального коефіцієнта. Націлені на: залізо, нержавіюча сталь, мідь, алюміній і латунь, виявляються з високою точністю.

Максимальна відстань перемикання

У нових індуктивних давачів uprox + однакова відстань перекл. з усіма металами, а завдяки запатентованій технології котушок, на 250% більше, ніж відстані, здатні досягатися за допомогою звичайних варіантів з феритовим сердечником.

Монтаж урівень або частково врівень

Прямокутний давач uprox + можна монтувати повністю заподлицо і автоматично скорочувати відстань перекл. Більший радіус дії в програмах, при вбудованій лише одній стороні, дозволяє виявляти ціль на відстані, яка неможлива зі стандартним пристроєм прихованого монтажу. На додаток до цього не потрібні додаткові механічні компоненти та аксесуари для установки, що не встановлюється заздалегідь, що робить установку не тільки дешевше, але швидше і простіше.

Новим індуктивним давачам наближення uprox + потрібні лише невеликі безметалові зони. Давачі uprox +, що встановлюються врівень, у тому числі встановлюються в поглиблення з можливістю втоплення на половину обороту для захисту активної поверхні від механічних пошкоджень.

Чудові властивості ЕМС та опір магнітному полю

Індуктивні давачі наближення uprox + відповідають вимогам EN 60947-5-2 та успішно пройшли випробування на відповідність до EN 61000-4-6 на кондуктивні перешкоди. Несприйнятливі до сильних магнітних полів, наприклад, що виникають при електрозварюванні або при встановленні поруч із підйомниками та електричними печами.

Здатний працювати у найсуворішому середовищі

Спеціальне двокромкове ущільнення у передній кришці та на вставці роз’єму запобігає попаданню рідини навіть у ході циклів очищення під високим тиском. Доступні версії із класом захисту від навколишнього середовища IP68 та IP69K. Циліндр і передня кришка серії WD виготовлені з матеріалів, стійких до всіх поширених кислотних і лужних засобів, що чистять і дезінфікують.

Ефективна стандартизація

Один індуктивний давач наближення uprox + замінює багато традиційних варіантів обладнання. Спрощуються закупівля та логістика, а також обслуговування кінцевих користувачів:
Найширший діапазон застосування досягається за допомогою лише кількох версій сенсора.
Низькі середні ціни, оскільки не потрібні спецверсії.
Мінімальні витрати на навчання завдяки компактній лінійці продуктів.

Надзвичайно зручне обслуговування та висока доступність

Індуктивні давачі наближення uprox + прості в установці, обслуговуванні та мінімізації простоїв машин та систем:

• Багато рішень досягається з використанням декількох номерів деталей;
• Простота налаштування, оскільки давачі мають найвищу відстань перекл.;
• Менше механічних пошкоджень, при прихованому монтажі частково вбудовані;
• Захищає від потрапляння рідин у процесі очищення;
• Скорочення навчання обслуговуючого персоналу через меншу кількість типів.