For å produsere et sluttresultat av høy kvalitet krever automatisering av industrielle prosesser mange forskjellige komponenter for å fungere feilfritt sammen. Posisjonssensorer, et beskjedent, men avgjørende element i industriell automatisering, er emnet for denne artikkelen. Posisjonssensorer i produksjons- og prosessanlegg sikrer at viktige oppgaver utføres som planlagt, noe som hjelper til med overvåking og styring av produksjonsprosesser. For å være mer presis er deres hovedoppgave å finne "mål" eller flytte ting og rapportere om deres tilstedeværelse eller fravær. Pneumatiske ventiler har en rekke bruksområder fordi de kan overføre signaler til systemet som forteller det å utføre en forhåndsprogrammert handling når et mål er innenfor en forhåndsinnstilt avstand fra posisjonssensoren.
Posisjonssensoren leverer et signal som forteller systemet å slutte å utføre den forhåndsprogrammerte funksjonen eller bytte til en annen funksjon når målet beveger seg bort fra posisjonssensoren. Selv om målet teoretisk sett kan være hva som helst, vil denne artikkelen utelukkende undersøke metalliske mål og "mainstream"-metodene for å lokalisere dem for enkelhets skyld. Mekaniske grensebrytere, induktive nærhetssensorer, fjærende grensebrytere og grensebrytere er noen av disse teknologiene. Det er nyttig å forstå standardspråket som brukes av flertallet av sensorprodusenter før du går gjennom de mange typene posisjonssensorer.
• Senseområde: avstanden mellom det følende ansiktet og det bryteraktiverende målet
• Hysterese: avstanden mellom utløsningspunktet og bryterens aktiveringspunkt
• Repeterbarhet: Bryterens levetidskapasitet til å konsekvent identifisere det samme målet innenfor samme område.
• Responstid: intervallet mellom måldeteksjon og generering av utgangssignal.
Elektromekaniske enheter kalt mekaniske grensebrytere bruker direkte fysisk kontakt med et mål for å føle målets posisjon. De kan støtte høye strømbelastninger og operere uten strømkilde. Mekaniske brytere bryr seg ikke om polaritet eller spenning fordi de bruker tørre kontakter, noe som gjør dem motstandsdyktige mot forskjellige elektriske feil som elektrisk støy, radiofrekvensinterferens, lekkasjestrøm og spenningsfall. Spaken, knappen, kroppen, basen, hodet, kontaktene, terminalene og andre bevegelige elementer på disse bryterne krever ofte vedlikehold. Vottos mekaniske grensebrytere kan ha dårlig repeterbarhet siden de er i direkte fysisk kontakt med målet. Selve målet så vel som spaken kan bli slitt ved fysisk kontakt. Det er også ubeskyttede åpninger som er utsatt for korrosjon, støv og fuktighet. På grunn av dette problemet har sertifiserte farlige områder og forseglede kontakter ofte en høy pris.
En fjærgrensebryter er et elektromekanisk verktøy som bruker magnetisk tiltrekning for å bestemme plasseringen av et magnetisk mål. To små metallstifter innelukket i et glassrør er plassert inne i bryteren. Et "rørelement" er hva dette er. På grunn av sin magnetiske følsomhet, reagerer reed-elementet på magnetiske mål ved å aktivere. Siden de ikke krever direkte kontakt med målet for å fungere, gir fjærende grensebrytere alle fordelene med mekaniske brytere samtidig som de unngår slitasjevansker.
Normale jernholdige mål kan ikke brukes med fjærende grensebrytere; magnetiske mål er nødvendig. Reed-bryteren er upålitelig fordi reed-elementet, glassrøret og de små metalltappene blir trette ved å bøye seg. Lavt kontakttrykk kan føre til skravling av kontaktene og feilaktige signaler fra sivet i situasjoner med høy vibrasjon.
En solid-state elektronisk enhet kalt en induktiv nærhetssensor bruker endringer i energifeltet til en metallisk gjenstand for å bestemme hvor den er. Fysisk berøring er ikke nødvendig, og det er ingen bevegelige deler som kan sette seg fast, slites ut eller skade, noe som reduserer vedlikeholdet. Den er også motstandsdyktig mot støv og skitt fordi den ikke har bevegelige deler. Induktive nærhetssensorer er svært tilpasningsdyktige for en rekke bruksområder og er tilgjengelige i en rekke størrelser og design. Induktive nærhetssensorer tåler ikke høye strømbelastninger og trenger en ekstern strømkilde (elektrisitet) for å fungere. De kan også være sårbare for spenningsfall, lekkasjestrømmer, radiofrekvensinterferens og elektrisk støy. Ekstreme temperatursvingninger og fuktinntrengning kan av og til være dårlig for induktive nærhetssensorer.
grensebryter
Ved å bruke en spesiell hybridteknologi kan grensebrytere lokalisere jernholdige mål via elektromagnetiske felt. Grensebrytere uten spak er utrolig pålitelige i utfordrende situasjoner og langvarig bruk. Siden det ikke er behov for fysisk berøring eller ekstern strøm, er store strømbelastninger mulige, og ingenting kan blokkere, bøye, knuse eller slipe. I likhet med mekaniske brytere er de ugjennomtrengelige for elektrisk støy, radiofrekvensinterferens, lekkasjestrømmer og spenningsfall. De er heller ikke polaritets- eller spenningsfølsomme. Støv, skitt, fuktighet, fysisk berøring og de fleste etsende eller kjemikalier har ingen effekt på grensebrytere. De fleste typene har et bredt arbeidstemperaturområde og er egensikre. Den spakløse grensebryteren er perfekt for applikasjoner som krever vanntetthet og eksplosjonssikkerhet på grunn av forseglede koblinger og solid metallkapsling.
Posisjonssensorer er avgjørende for automatisering av industrielle prosesser. Det er mange posisjonssensorteknologier på markedet, hver med et distinkt sett med ytelsestrekk. For å oppnå nødvendig ytelse og pålitelighet, bør man passe på å velge riktig type sensor for applikasjonen.
Innleggstid: Jun-02-2023
