Pomiary drogi i kąta

Fot. 1. Enkoder optyczny OCD

Pierwszymi z nich są optyczne enkodery absolutne produkowane przez niemiecką firmę Fraba Posital, której WObit jest przedstawicielem. Czujniki z serii OCD z interfejsem SSI charakteryzują się wysoką dynamiką i precyzją pomiaru do 16 bitów na obrót. Temperaturowy zakres pracy wynoszący od -40 do +85°C oraz możliwe wykonania specjalne pozwalają na pracę np. w strefach zagrożonych wybuchem.

Optyczne enkodery absolutne mogą zostać wykorzystane na przykład w przemyśle spożywczym czy w laboratoriach biotechnologicznych do określania pozycji w stołach indeksujących. Zapewniają one wysoką precyzję pomiaru, pozwalają na bardzo dokładną kontrolę pozycji próbek umieszczonych na stole. Inną bardzo interesującą aplikacją dla tych enkoderów jest układ ramowy, w którym potrzebne jest dokładne określanie pozycji przesuwanej ramy.

Fot. 2. Enkoder magnetyczny MCD

Aby dodatkowo zwiększyć szybkość i dokładność pomiaru, wraz z enkoderem OCD można zastosować listwę zębatą z wałkiem zębatym produkcji amerykańskiej firmy Nexen. Technologia ta w odróżnieniu od stosowanych powszechnie śrub kulowych umożliwia osiąganie prędkości do 11 m/s, przy zachowaniu bardzo wysokiej dokładności pozycjonowania (do 26μm) na odcinku dowolnej długości.

Nawet wysokiej klasy szlifowane śruby o dużym skoku, w zależności od zastosowanego silnika, zwiększając prędkość przesuwu, tracą dokładność, a odcinek pomiarowy może wynosić maksymalnie do 10 m. Do pomiaru omawianych wielkości geometrycznych można wykorzystać również magnetyczne enkodery absolutne produkcji Fraba Posital.

TABELA. Przykładowe produkty

Urządzenia z serii MCD dzięki swoim niewielkim rozmiarom i solidnej konstrukcji wyróżniają się dużą odpornością na drgania i zanieczyszczenia oraz stopniem ochrony do IP69K. Zastosowana technologia pozwala na wiarygodne pomiary w ekstremalnych warunkach środowiskowych, takich jak duże wahania temperatury, wysoka wilgotność, duże ciśnienie wody lub innych cieczy.

Urządzenia te, dzięki obudowie ze stali nierdzewnej, świetnie nadają się do użytku w przemyśle morskim, spożywczym czy w maszynach mobilnych. Przykładową aplikacją wykorzystującą magnetyczne enkodery absolutne może być pomiar odchylenia klapy w urządzeniach magazynujących płyny, materiały sypkie, itp. Enkoder umieszczony przy klapie spustowej z dużą dokładnością pozwala na określenie pozycji klapy oraz stopnia jej odchylenia.

Dodatkowo enkodery magnetyczne firmy Posital wyposażone są w drut Wiegenda, który umożliwia wieloobrotowy pomiar absolutny bez potrzeby stosowania zasilania bateryjnego. Urządzeniami do pomiaru drogi, na które warto zwrócić szczególną uwagę, są też z całą pewnością przetworniki linkowe. Obecne od dawna w ofercie WObit przetworniki linkowe umożliwiają dokładne pomiary nawet przy dużych odległościach, zachowując bardzo małe rozmiary.

Fot. 3. Enkoder linkowy WDS

Standardowym czujnikiem w tej kategorii jest WDS-P60 produkcji Micro-Epsilon. Przetwornik ten ma bęben pomiarowy trwale umocowany na osi mechanizmu zwijającego. Linka równo nawija się na bęben, a jego obroty są przekształcane na impulsy elektryczne zliczane przez czujnik. Dokładność pomiaru zapewnia kalibrowana średnica bębna i średnica linki.

Przetwornik linkowy może być z łatwością montowany w różnych aplikacjach, przykładowo koniec linki pomiarowej zaczepić można do maszyny, a czujnik trwale przytwierdzić do obiektu. Wykorzystanie linki umożliwia pomiar w miejscach niedostępnych dla innych czujników, poza tym technologia ta zapewnia dużą odporność na wibracje.

Omawiany przetwornik linkowy może być stosowany w trudnych warunkach środowiskowych, jak bardzo wysoka temperatura, wióry metalowe, trociny, płyny, gdyż linka jest odporna na te warunki. WDS-P60 może być stosowany do pomiaru pozycji elementów wysuwanych w wozach strażackich, np. drabin lub wysięgników koszowych.

Innymi przykładami urządzeń, w których niezbędna jest kontrola elementów wysuwanych, są różnego rodzaju podnośniki teleskopowe, podnośniki samolotowe, wózki widłowe, itp. Popularnym i niedrogim przetwornikiem dokonującym absolutnego pomiaru kąta jest MAB25. Ten absolutny czujnik obrotowy o niewielkich wymiarach ma m.in. wyjście szeregowe przy zasilaniu 5 V.

Fot. 4. Enkoder magnetyczny MAB25

Bezkontaktowa zasada działania oraz łożyskowanie ślizgowe gwarantują niezawodność oraz długą żywotność czujnika. Bardzo praktycznym i powszechnym zastosowaniem tego przetwornika są automatycznie otwierające się bramki na lotniskach, w sklepach, itp. Po umieszczeniu czujnika w takiej bramce kontroluje on kąt, o jaki silnik może otworzyć bramkę.

Inklinometry z serii ACS produkcji Posital w ofercie WObit zapewniają bezpieczeństwo i dokładność kontroli pozycji oraz kąta. Najnowszym z produktów tej serii jest inklinometr z interfejsem SSI, który dzięki swojej powszechności pozwala na wszechstronne zastosowania. Inklinometry z serii ACS przeznaczone są do stosowania na otwartych przestrzeniach.

W pełni uformowana obudowa z tworzywa lub aluminium sprawia, że czujnik jest całkowicie odporny na wstrząsy do około 100 g oraz wibracje do 10 g. Istotną cechą tego inklinometru jest wysoki stopień ochrony IP69K znacznie podwyższający wytrzymałość i żywotność tego urządzenia. Dzięki tak wielu zaletom technicznym, do których dochodzi jeszcze bardzo prosty trzypunktowy montaż, czujnik ten może być stosowany praktycznie w każdej aplikacji.

Bardzo interesującą implementacją inklinometrów serii ACS są mosty zwodzone. Czujniki umieszczone na jednym lub obu przęsłach (w zależności od mostu) pozwalają na bardzo dokładną kontrolę odchylenia, umożliwiając udrożnienie drogi wodnej dla łodzi i innych jednostek pływających.

Fot. 5. Inklinometr ACS

Duży zakres temperatury pracy i kompensacja temperatury sprawiają, że ACS podobnie jak prezentowany wyżej przetwornik linkowy doskonale sprawdza się w wozach strażackich, które często są narażone na działanie wysokich temperatur. Szczególnie znacząca w przypadku tego urządzenia jest aktywna kompensacja temperatury zapewniająca wysoką dokładność - nawet przy zmiennych warunkach zewnętrznych.

W ofercie urządzeń pomiarowych znaleźć można też wskaźnik dla enkoderów absolutnych MD100 SSI, który produkowany jest przez WObit. Wskaźnik ten zaprojektowany został z myślą o odczycie kąta absolutnego za pomocą prezentowanych wyżej przetworników z wyjściem w standardzie SSI. MD100S jest prosty w konfiguracji i obsłudze, a darmowe oprogramowanie intuicyjne i umożliwiające skonfigurowanie urządzenia w ciągu kilku minut.

Fot. 6. Licznik do enkoderów absolutnych MD100-S

Wynik pomiaru wyświetlany jest na bardzo czytelnym i jasnym ekranie diodowym LED. Wskaźnik MD100-S ma obudowę z pełnego profilu aluminiowego zgodną z normą DIN43700 gwarantującą dużą wytrzymałość mechaniczną i odporność na niekorzystne warunki zewnętrzne, w tym zakłócenia elektryczne. Dzięki swoim cechom technicznym może być wykorzystywany wszędzie tam, gdzie wymagany jest bardzo precyzyjny absolutny pomiar kąta i niewielkie rozmiary czujnika.

Zaprezentowane wyżej urządzenia i aplikacje to niewielki wycinek z oferty firmy WObit oraz możliwych zastosowań w realizowaniu różnorodnych zadań pomiarowych i kontrolnych. Wszystkich zainteresowanych pomiarami także innych wielkości geometrycznych zapraszamy na stronę firmy.

WObit
www.wobit.com.pl