Бесконтактные датчики PROXIS: главный атрибут автоматизации конвейерных линий
Обычно, когда мы слышим фразу «конвейерная лента» или «ленточный конвейер», мы представляем себе производственную линию на пищевой фабрике длиной 5-10 метров, по которой «плывут» только что наполненные бутылки с нашими любимыми напитками. А знаете ли вы, что самый длинный в мире ленточный конвейер расположен в Западной Сахаре? Его длина составляет целых 98 километров и транспортирует он вовсе не бутылки, а фосфатные камни из шахт CRAA в портовом городе Эль-Аюн. Оттуда грузовые суда транспортируют фосфаты в разные страны, где они используются в производстве удобрений.
Источник: https://trasyy.livejournal.com/1308151.html
Источник: https://trasyy.livejournal.com/1308151.html
Как думаете, что общего у ассортимента EKF и любых современных конвейерных линий? Правильно, наличие бесконтактных датчиков (выключателей).
Ни один современный конвейер не может функционировать без этих датчиков – они необходимы для правильного позиционирования ленты в пространстве, подсчета проходящей через контрольные точки продукции, определения брака и недоливов.
В ассортименте EKF представлены два вида бесконтактных выключателя: емкостные (PROXIS-1) и индуктивные (PROXIS-2). Внешне, при отсутствии маркировочной бирки, отличить их достаточно трудно – оба в цилиндрическом корпусе из никелированной латуни, оба снабжены светодиодной индикацией и двухметровым кабельным выводом. Всё отличие кроется внутри устройств – давайте разберём, как они устроены.
Бесконтактные датчики EKF PROXIS
Устройство и назначение индуктивных бесконтактных датчиков (выключателей)
Индуктивные бесконтактные выключатели работают по принципу изменения параметров магнитного поля перед датчиком при попадании в него (поле) объекта. Магнитное поле перед датчиком создаётся катушкой индуктивности генератора датчика.
Устройство индуктивного бесконтактного датчика EKF PROXIS
Изменение магнитного поля при попадании металлического предмета в поле работы датчика
Катушка колебательного контура выполнена на ферритовом сердечнике, являющейся частью генератора. Триггер обеспечивает необходимый порог срабатывания и гистерезис. С помощью усилителя повышается амплитуда и рабочий ток выходного сигнала. Все эти элементы заточены в цилиндрический корпус с резьбой и залиты компаундом для обеспечения необходимого IP — это позволяет использовать датчики в агрессивных средах и делает их устойчивыми к влаге, пыли и вибрациям.
Характерной особенностью индуктивных датчиков является их срабатывание исключительно на металлические объекты. Эта особенность позволяет применять индуктивные выключатели в качестве замены механических концевых выключателей для контроля конечных положений металлических частей, узлов и механизмов. В отличие от механических аналогов, индуктивные датчики не имеют механического контакта между воздействующим объектом и чувствительным элементом, что повышает их надёжность и увеличивает ресурс системы. Также они находят свое применение на конвейерных лентах для подсчета продукции, а так как они реагируют только на металлы, то попадание в зону чувствительности влаги, посторонних предметов или рук оператора конвейера не приведут к ложному срабатыванию выключателя.
Варианты использования индуктивного датчика
Устройство и назначение ёмкостных бесконтактных датчиков (выключателей)
Сразу об отличиях — в основе принципа работы емкостного датчика лежит изменение емкости конденсатора при внесении в его электрическое поле какого-либо материала. Они реагируют на все объекты с диэлектрической проницаемостью выше 1! Устройство емкостного датчика показано на рисунке ниже.
Устройство ёмкостного бесконтактного датчика EKF PROXIS
Как вы уже могли заметить, здесь вместо катушки индуктивности — электроды, которые формируют конденсатор. Еще добавился демодулятор — он выполняет функцию преобразования высокочастотных колебаний генератора в изменение постоянного напряжения. Все остальные элементы в корпусе идентичны элементам индуктивного датчика.
Ввиду того, что ёмкостные бесконтактные датчики реагируют как на металлы, так и на неметаллы, они успешно применяются для решения задач контроля уровня жидкости в резервуаре/упаковке прямо через стенку — главное, чтобы диэлектрическая постоянная жидкости была в разы выше постоянной стенки резервуара.
Вариант использования ёмкостного датчика
Чтобы вам было удобнее выбрать тип бесконтактного датчика под конкретную задачу, мы составили для вас таблицу-памятку.
Отличия бесконтактных и ёмкостных датчиков
Ассортимент бесконтактных датчиков EKF представлен ниже в таблице.
Ассортимент бесконтактных датчиков EKF
Выбор датчика
И напоследок, таблица со значениями диэлектрической проницаемости для выбора ёмкостного бесконтактного датчика. У ёмкостных бесконтактных датчиков PROXIS-1 нет «зашитых программно» конкретных значений диэлектрической проницаемости материалов, они отличаются лишь расстоянием срабатывания (чем больше диаметр датчика, тем больше, как правило, расстояние срабатывания). Однако, эта таблица позволит вам легче смоделировать технологический процесс. Например, ваша задача — определить уровень воды в пластиковой (полипропилен) бутылке через стенку самой бутыли. Вы обращаетесь к таблице в статье и видите, что диэлектрические проницаемости этих веществ сильно отличаются (80 у воды против 2,3 у полипропилена). Это говорит о том, что вы с легкостью сможете настроить встроенным потенциометром чувствительность датчика так, что он не будет реагировать на стенку бутылки, а будет срабатывать только на воду. Иная задача — определение уровня трансформаторного масла через стенку той же бутыли. Здесь мы имеем два близких значения диэлектрических проницаемости (2,3 у пропилена против 2,2 у масла). В этом случае бесконтактный ёмкостной датчик не справится со своей задачей, так как попросту будет «видеть» перед собой только стенку бутыли.
Диэлектрическая проницаемость различных материалов
Бесконтактные выключатели применяются в качестве первичных средств автоматизации в самых разных отраслях: станкостроение, автомобилестроение, нефтехимическая промышленность, машиностроение, пищевая промышленность и др. Выключатели PROXIS компактные и универсальные, благодаря их работоспособности в широком диапазоне температур и надёжности в тяжелых промышленных условиях.
