För att producera ett högkvalitativt slutresultat kräver automatisering av industriella processer många olika komponenter för att fungera felfritt tillsammans. Positionssensorer, ett blygsamt men avgörande element i industriell automation, är föremål för denna artikel. Positionssensorer i tillverknings- och bearbetningsanläggningar säkerställer att viktiga uppgifter utförs som planerat, vilket underlättar övervakning och hantering av produktionsprocesser. För att vara mer exakt är deras huvudsakliga uppgift att hitta "mål" eller flytta saker och rapportera om deras närvaro eller frånvaro. Pneumatiska ventiler har en mängd olika användningsområden eftersom de kan sända signaler till systemet som säger att det ska utföra en förprogrammerad åtgärd när ett mål är inom ett förinställt avstånd från positionssensorn.
Positionssensorn avger en signal som talar om för systemet att sluta utföra den förprogrammerade funktionen eller byta till en annan funktion när målet rör sig bort från positionssensorn. Även om målet teoretiskt sett kan vara vad som helst, kommer den här artikeln endast att undersöka metalliska mål och de "vanliga" metoderna för att lokalisera dem för enkelhetens skull. Mekaniska gränslägesbrytare, induktiva närhetssensorer, fjädergränslägesbrytare och gränslägesbrytare är några av dessa tekniker. Att förstå standardspråket som används av majoriteten av sensortillverkarna är till hjälp innan man granskar de många typerna av positionssensorer.
• Avkänningsområde: avståndet mellan avkänningsytan och det omkopplaraktiverande målet
• Hysteres: avståndet mellan utlösningspunkten och brytarens aktiveringspunkt
• Repeterbarhet: Switchens livstidskapacitet för att konsekvent identifiera samma mål inom samma område.
• Svarstid: intervallet mellan måldetektering och generering av utsignal.
gränslägesbrytare som är mekanisk
Elektromekaniska enheter som kallas mekaniska gränslägesbrytare använder direkt fysisk kontakt med ett mål för att känna av målets position. De kan stödja höga strömbelastningar och fungerar utan strömkälla. Mekaniska brytare bryr sig inte om polaritet eller spänning eftersom de använder torra kontakter, vilket gör dem resistenta mot olika elektriska brister såsom elektriskt brus, radiofrekvensstörningar, läckström och spänningsfall. Spakarmen, knappen, kroppen, basen, huvudet, kontakter, terminaler och andra rörliga element på dessa brytare kräver ofta underhåll. Vottos mekaniska gränslägesbrytare kan ha dålig repeterbarhet eftersom de är i direkt fysisk kontakt med målet. Själva målet och hävstångsarmen kan bli slitna genom fysisk kontakt. Det finns också oskyddade öppningar som är känsliga för korrosion, damm och fukt. På grund av detta problem har certifierade riskområden och förseglade kontakter ofta ett högt pris.
En fjädergränsbrytare är ett elektromekaniskt verktyg som använder magnetisk attraktion för att bestämma platsen för ett magnetiskt mål. Två små metallstift inneslutna i ett glasrör finns inuti strömbrytaren. Ett "rörelement" är vad detta är. På grund av sin magnetiska känslighet reagerar reed-elementet på magnetiska mål genom att aktiveras. Eftersom de inte kräver direkt kontakt med målet för att fungera, ger fjädergränslägesbrytare alla fördelar med mekaniska brytare samtidigt som de undviker slitagesvårigheter.
Normala järnmål kan inte användas med fjädergränslägesbrytare; magnetiska mål är nödvändiga. Reed-omkopplaren är opålitlig eftersom reed-elementet, glasröret och de små metallstiften blir uttröttade av böjning. Lågt kontakttryck kan resultera i att kontakterna skakar och felaktiga signaler från röret i situationer med hög vibration.
En elektronisk enhet i fast tillstånd som kallas en induktiv närhetssensor använder förändringar i energifältet hos ett metallobjekt för att avgöra var det är. Fysisk beröring krävs inte, och det finns inga rörliga delar som fastnar, slits ut eller skadas, vilket minskar underhållet. Den är också resistent mot damm och smuts eftersom den inte har några rörliga delar. Induktiva närhetssensorer är mycket anpassningsbara för en rad applikationer och finns i ett antal storlekar och utföranden. Induktiva närhetssensorer kan inte tolerera höga strömbelastningar och behöver en extern strömkälla (el) för att fungera. De kan också vara känsliga för spänningsfall, läckströmmar, radiofrekvensstörningar och elektriskt brus. Extrema temperatursvängningar och fuktinträngning kan ibland vara dåligt för induktiva närhetssensorer.
gränslägesbrytare
Genom att använda en speciell hybridteknik kan gränslägesbrytare lokalisera järnhaltiga mål via elektromagnetiska fält. Spaklösa gränslägesbrytare är otroligt pålitliga i utmanande situationer och långvarig användning. Eftersom det inte finns något behov av fysisk beröring eller extern ström, är enorma strömbelastningar möjliga och ingenting kan fastna, böjas, splittras eller malas. I likhet med mekaniska omkopplare är de ogenomträngliga för elektriskt brus, radiofrekvensstörningar, läckströmmar och spänningsfall. De är inte heller polaritets- eller spänningskänsliga. Damm, smuts, fukt, fysisk beröring och de flesta frätande ämnen eller kemikalier har ingen effekt på gränslägesbrytare. De flesta typer har ett brett arbetstemperaturområde och är egensäkra. Den spaklösa gränslägesbrytaren är perfekt för applikationer som kräver vattentäthet och explosionssäker på grund av dess tätade anslutningar och solid metallkapsling.
Positionssensorer är avgörande för automatiseringen av industriella processer. Det finns många positionssensorteknologier på marknaden, var och en med en distinkt uppsättning prestandaegenskaper. För att uppnå nödvändig prestanda och tillförlitlighet bör man vara noga med att välja rätt typ av sensor för applikationen.
Posttid: 2023-02-02
