工控網(wǎng)首頁(yè)
>

應(yīng)用設(shè)計(jì)

>

電感式傳感器針對(duì)特殊工況的設(shè)計(jì)和應(yīng)用

電感式傳感器針對(duì)特殊工況的設(shè)計(jì)和應(yīng)用

2013/6/6 16:55:28
摘要:本文以ELCO(宜科)公司產(chǎn)品為例,介紹針對(duì)特殊工況設(shè)計(jì)的電感式傳感器的應(yīng)用
    關(guān)鍵詞:電感式傳感器、應(yīng)用
引言

電感式傳感器的發(fā)展及分類
    電感式傳感器以線圈自感變化為原理,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制行業(yè)各個(gè)領(lǐng)域。其優(yōu)勢(shì)在于:無(wú)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件、壽命長(zhǎng)、高靈敏度、高精度、高輸出頻率、易于現(xiàn)場(chǎng)安裝和現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)等。在汽車(chē)制造、冶金、機(jī)械、紡織、造紙、印刷、包裝、電梯、物流、電力、食品飲料、水泥建材、工程機(jī)械等行業(yè)發(fā)揮著重要作用,是不可或缺的檢測(cè)手段之一。
隨著電感式傳感器在自動(dòng)化控制領(lǐng)域行業(yè)的應(yīng)用的擴(kuò)張,以及傳統(tǒng)行業(yè)特殊工位對(duì)其的需求,最原先的標(biāo)準(zhǔn)型(通用型)電感式傳感器已經(jīng)不能完全滿足各種特殊需求。隨即,特殊型的產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生,其中包括Long-Sensing檢測(cè)距離增強(qiáng)型、All-Metal全金屬封裝型、Factor=1全金屬檢測(cè)型、抗焊接干擾型、寬溫度范圍型、溫度擴(kuò)展型、特氟龍涂層型、本安型、模擬量輸出型、轉(zhuǎn)速監(jiān)控型、耐高壓型等。其基于原有標(biāo)準(zhǔn)型產(chǎn)品的基礎(chǔ)上,以更加細(xì)化的針對(duì)特殊環(huán)境或特殊應(yīng)用,進(jìn)行了設(shè)計(jì)和改進(jìn),使產(chǎn)品特性更為適合,避免了標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的使用限制,擴(kuò)充了電感式傳感器的應(yīng)用范圍,使電感式傳感器適應(yīng)性更強(qiáng),其的優(yōu)勢(shì)更柔性的發(fā)揮出來(lái)。
本文即針對(duì)部分特殊型電感式傳感器產(chǎn)品及應(yīng)用做一些介紹。

Long-Sensing檢測(cè)距離增強(qiáng)型系列
    標(biāo)準(zhǔn)型的電感式接近開(kāi)關(guān)的檢測(cè)距離,各個(gè)廠家都采用的同一標(biāo)準(zhǔn)。比如:M18尺寸齊平式和非齊平式,檢測(cè)距離分別為5mm和8mm;M30尺寸齊平式和非齊平式,檢測(cè)距離為10mm和15mm,其也是最廣泛應(yīng)用的產(chǎn)品系列。但對(duì)于某些使用工位,如被測(cè)物運(yùn)行軌跡不穩(wěn)定時(shí),傳感器與被測(cè)物安裝距離標(biāo)準(zhǔn)時(shí),被測(cè)物可能會(huì)偏移出傳感器檢測(cè)范圍,當(dāng)安裝距離稍靠近時(shí),被測(cè)物與傳感器感應(yīng)面又有可能發(fā)生撞擊,導(dǎo)致傳感器損毀。
    因此,Long-Sensing系列產(chǎn)品發(fā)揮了其優(yōu)勢(shì)。M18尺寸,檢測(cè)距離齊平為8mm非齊平12mm;M30尺寸,齊平15mm非齊平30mm。相比,檢測(cè)距離提升了50%~100%。此設(shè)計(jì),可大大降低碰撞風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)也降低設(shè)備維護(hù)的時(shí)間。其與標(biāo)準(zhǔn)型產(chǎn)品相比,即保留了原有的優(yōu)勢(shì)特性,又提升了檢測(cè)距離,可以說(shuō)是標(biāo)準(zhǔn)型產(chǎn)品的進(jìn)化。
All-Metal全金屬封裝型
    如引言所述,電感傳感器的基本檢測(cè)原理是線圈磁場(chǎng)。磁場(chǎng)易于穿透非金屬材質(zhì),所以通常的電感傳感器感應(yīng)面采用的是PBT等塑料材質(zhì)。
    All-Metal系列產(chǎn)品完全顛覆了這一傳統(tǒng),其采用的工藝是以不銹鋼棒材作為外殼加工原料,將棒材從后部向內(nèi)車(chē)空,但保留感應(yīng)面與管殼的一體式結(jié)構(gòu),以此作為傳感器的管殼。真正做到一體式全不銹鋼封裝,前感應(yīng)面與管殼同為不銹鋼材質(zhì),并且無(wú)縫隙。該系列產(chǎn)品技術(shù)得益于對(duì)電感傳感器電路的優(yōu)化和對(duì)線圈的重新設(shè)計(jì)。其優(yōu)勢(shì)在于:
    1 金屬感應(yīng)面的硬度使其具有更好的抗機(jī)械沖擊性和耐磨損性,適用于易產(chǎn)生機(jī)械碰撞的場(chǎng)合,比如:機(jī)加工的金屬碎屑防護(hù)等
    2 前端完全密閉,使其有更好的防護(hù)等級(jí),適用于對(duì)防塵、防水、油等要求很高的場(chǎng)合,比如:機(jī)加工的切削液噴濺和腐蝕等
Factor=1全金屬檢測(cè)型
    基于物理原理,磁場(chǎng)對(duì)鐵磁性金屬作用較明顯,而對(duì)非鐵磁性金屬作用較差。所以,電感式傳感器的標(biāo)準(zhǔn)被測(cè)物(標(biāo)定檢測(cè)距離的靶標(biāo))材質(zhì)為37號(hào)鋼。這也意味著由于原理所限,電感式傳感器檢測(cè)鐵質(zhì)金屬檢測(cè)距離為標(biāo)準(zhǔn);但檢測(cè)銅、鋁等非鐵磁性金屬檢測(cè)距離會(huì)大幅衰減至20%~50%,劣勢(shì)非常明顯。
    Factor=1系列產(chǎn)品,對(duì)于線圈重新設(shè)計(jì)為多線圈結(jié)構(gòu),增加了一個(gè)作為補(bǔ)償?shù)慕邮站€圈。這個(gè)設(shè)計(jì),使得其在檢測(cè)過(guò)程中,將損失的檢測(cè)距離“彌補(bǔ)”過(guò)來(lái)。保證了對(duì)銅、鋁、鐵等金屬材質(zhì)具有相同的無(wú)衰減檢測(cè)距離。這對(duì)于被測(cè)物為非鐵質(zhì)金屬的應(yīng)用有很大幫助。另外,此系列產(chǎn)品對(duì)于抗電磁干擾特性也有進(jìn)一步提升。
抗焊接干擾型全金屬檢測(cè)
    此系列產(chǎn)品為焊裝車(chē)間量身定制的產(chǎn)品。焊裝車(chē)間工況較為特殊,其在焊接過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)磁干擾,這對(duì)于電感式傳感器而言無(wú)疑是對(duì)EMC特性的進(jìn)一步要求。另外產(chǎn)生的焊接火花噴濺,也是對(duì)傳感器外殼防護(hù)的重要要求之一。
    根據(jù)焊裝車(chē)間的特點(diǎn),該系列傳感器的設(shè)計(jì)與制造逐一需要考慮與滿足。首先,加強(qiáng)抗強(qiáng)磁干擾,避免因磁場(chǎng)導(dǎo)致的誤動(dòng)作,是重中之重,傳感器的初衷就是提供穩(wěn)定、可靠的檢測(cè);再者,該產(chǎn)品采用Telfon或其他特殊涂層,該材料具有不粘連、耐短暫高溫的特性,以保證不會(huì)被焊接火花濺射灼傷,以提高其免維護(hù)特性。為汽車(chē)行業(yè)等焊裝車(chē)間的首選產(chǎn)品。
寬溫度范圍型
    電感式傳感器的使用溫度范圍在-25℃~70℃之間,其可以覆蓋大多數(shù)自然溫度場(chǎng)合。但,有些應(yīng)用工位,情況比較特殊,比如:室內(nèi)應(yīng)用,散熱較差,其溫度可能會(huì)略高于70℃,對(duì)此若選擇耐高溫型系列產(chǎn)品則價(jià)格相差懸殊。
    寬溫度范圍產(chǎn)品,在保證其他參數(shù)不變的情況下,由標(biāo)準(zhǔn)溫度范圍擴(kuò)展到-30℃~100℃,并具有合理的價(jià)格定位,對(duì)于溫度略超常溫的工位,提供了性價(jià)比最高的選擇。另外,此系列產(chǎn)品具有的溫寬也非常適用于晝夜溫差較大的戶外應(yīng)用。
溫度擴(kuò)展型
    該系列產(chǎn)品主要為特殊溫度范圍應(yīng)用提供解決方案。產(chǎn)品系列溫寬囊括-40℃~250℃溫度范圍,分為不同溫度階梯,可選擇最適合產(chǎn)品.
耐低溫型,以適應(yīng)北方戶外、冷庫(kù)應(yīng)用。溫寬范圍:-40℃~70℃,可長(zhǎng)期在低溫下應(yīng)用。
    耐高溫型,從120℃到耐超高溫250℃,適合冶金行業(yè)及汽車(chē)涂裝車(chē)間等。對(duì)于高溫應(yīng)用場(chǎng)合,因其特殊的環(huán)境及維護(hù)的難度較大,傳感器的耐久性十分重要,是需要以優(yōu)良的品質(zhì)提供穩(wěn)定、可靠的檢測(cè)。

投訴建議

提交

查看更多評(píng)論
其他資訊

查看更多

超越傳統(tǒng)直覺(jué),MATLAB/Simulink助力重型機(jī)械的智能化轉(zhuǎn)型

新大陸自動(dòng)識(shí)別精彩亮相2024華南國(guó)際工業(yè)博覽會(huì)

派拓網(wǎng)絡(luò)被Forrester評(píng)為XDR領(lǐng)域領(lǐng)導(dǎo)者

智能工控,存儲(chǔ)強(qiáng)基 | 海康威視帶來(lái)精彩主題演講

展會(huì)|Lubeworks路博流體供料系統(tǒng)精彩亮相AMTS展會(huì)