Bezkontaktowe pomiary w przemyśle

CZUJNIKI ZBLIŻENIOWE INDUKCYJNE I POJEMNOŚCIOWE

Czujniki pojemnościowe

Jednymi z najpopularniejszych rodzajów czujników implementowanych w automatyce są zbliżeniowe czujniki indukcyjne. Są one przeznaczone do detekcji elementów metalowych i występują w cylindrycznych i prostokątnych obudowach. W zależności od ich rozmiaru zakres pomiarowy tych czujników wynosi zwykle od kilku do kilkudziesięciu milimetrów. Czujniki te stosowane są m.in. do realizacji funkcji bazowania. W takiej roli są wykorzystywane np. w modułach liniowych produkowanych przez WObit. Innym zastosowaniem jest aplikacja pomiaru prędkości obrotowej obracającego się koła zębatego czy wykrywanie obecności narzędzi w maszynie CNC.

Czujniki zbliżeniowe indukcyjne

Równie często stosowanymi czujnikami zbliżeniowymi są czujniki pojemnościowe wykorzystywane do pomiaru elementów przewodzących prąd elektryczny, również niemetalowych. WObit proponuje niedrogie czujniki firmy Autonics o zakresie pomiarowym do 15 mm w obudowie cylindrycznej, jak również zaawansowane urządzenia z serii capaNCDT produkcji Micro-Epsilon.

Te ostatnie sprawdzą się doskonale w bardziej wymagających aplikacjach pomiarowych, gdzie niezbędna jest doskonała precyzja i rozdzielczość (do 0,001%), a także stabilność temperaturowa i pomiarowa w długim okresie. Elementy te mogą realizować pomiar z częstotliwością do 50 kHz, co jest przydatne szczególnie w stanowiskach testowych, w pozycjonowaniu mikroskopów chirurgicznych czy w kontroli jakości. Wartym podkreślenia jest fakt, że czujniki pojemnościowe z serii capaNCDT mogą być wymieniane bez ponownej kalibracji (są skalibrowane fabrycznie), dzięki czemu wymiana czujnika trwa bardzo krótko i nie wymaga dodatkowych czynności.

CZUJNIKI OPTYCZNE

Tam, gdzie potrzebny jest nieco większy zakres pomiarowy, zazwyczaj do kilku metrów, stosowane są czujniki optyczne. Można wśród nich wyróżnić kilka typów czujników, w tym czujniki fotoelektryczne działające odbiciowo, rozproszeniowo oraz bariery świetlne. Detekcja odbywa się przez przerwanie wiązki świetlnej pomiędzy nadajnikiem a odbiornikiem. Typowe zastosowania to wykrywanie elementów na linii produkcyjnej, zliczanie elementów, określanie ich pozycji i wymiarów, a także zastosowania w aplikacjach pakujących, w tym kontrola opakowań.

Czujniki optyczne

Bariera optyczna

Poza niedrogimi czujnikami optycznymi do bezkontaktowego pomiaru pozycji i przemieszczenia WObit proponuje również czujniki laserowe. Czujniki z serii optoNCDT realizują bezkontaktowy pomiar przemieszczenia w oparciu na zasadzie triangulacji optycznej. Działanie polega na oświetleniu punktu na powierzchni podlegającej pomiarowi przez diodę laserową.

Światło odbite od tego miejsca jest kierowane na światłoczułą matrycę, gdzie przetwarzane jest w czasie rzeczywistym. Optyczne czujniki przemieszczenia wykonują pomiary w dużym oddaleniu od obiektu, z bardzo małą plamką pomiarową. Czujniki te charakteryzują się wysoką rozdzielczością pomiarów i doskonałą liniowością. Mogą mierzyć błyszczące, metalowe oraz chropowate powierzchnie.

PRZYKŁAD APLIKACJI

Czujnik laserowy optoNCDT2300

Jedną z aplikacji, w których można zastosować czujniki triangulacyjne, jest różnicowy pomiar wielkości geometrycznych np. grubości detalu. Do zebrania i wyświetlania danych pomiarowych z dwóch czujników triangulacyjnych np. optoNCDT2300 można wykorzystać wskaźnik MD152A z dwoma wejściami 0…10 V/ 4…20 mA do pomiarów różnicowych.

Zasada pomiaru różnicowego polega na sprzężeniu dwóch synchronicznie działających ze sobą czujników i odejmowaniu mierzonych przez nie wartości od dystansu pomiędzy nimi. Dzięki takiemu rozwiązaniu, gdy obiekt mierzony się porusza wewnątrz pola pomiarowego, wartość mierzona nie zmienia się, ponieważ następuje stała kompensacja.

Gdy na skutek ruchu obiektu wartość mierzona z jednego z czujników rośnie, to wartość mierzona z drugiego z czujników maleje proporcjonalnie tak, że wynik końcowy pozostaje niezmienny. Wskaźnik MD152A wyposażony jest w dwa wyjścia przekaźnikowe, które mogą sygnalizować ustalone przez użytkownika progi pomiarowe. Urządzenie ma również złącze USB do szybkiej konfiguracji oraz do rejestracji danych pomiarowych do pliku, a także interfejs RS485 (Modbus-RTU).

POMIARY LASEROWE I POMIARY KOLORU

Wskaźnik MD152A

Największy zakres pomiarowy bo aż do trzech kilometrów, oferują czujniki z serii optoNCDT ILR, które działają zgodnie z zasadą "czasu przelotu światła". Podczas pomiaru impuls laserowy jest przesyłany do mierzonego obiektu, a czujnik precyzyjnie mierzy czas potrzebny do powrotu odbitego impulsu. Odbiornik porównuje przesunięcie fazy nadanego sygnału z odebranym, dzięki czemu można precyzyjnie obliczyć odległość.

Zasięg może być mierzony w oparciu na prędkości światła i okres mierzonego czasu. W zależności od aplikacji i wymaganego zakresu pomiarowego czujniki działają na rozproszonych powierzchniach odbijających światło lub na specjalnych lusterkach odblaskowych.

Czujniki są niewrażliwe na wpływ światła zewnętrznego, mogą również pracować w szerokim zakresie temperatur od -30°C do + 50°C, dlatego doskonale sprawdzą się w wielu różnorodnych aplikacjach takich jak monitorowanie systemów dźwigowych czy pozycjonowanie poruszających się obiektów. Innymi ciekawymi aplikacjami do użycia czujników ILR są m.in. pozycjonowanie suwnic, kontrola poziomu zasypu w silosach czy kontrola konstrukcji (budynki, mosty).

Czujniki koloru

Do pomiarów optycznych można zaliczyć również pomiar koloru, który jest niezbędny przede wszystkim w takich aplikacjach jak sortowanie przedmiotów na linii produkcyjnej według koloru, sprawdzanie poprawności barwy produktu, rozpoznawanie położenia i wykonywanie innych zadań związanych z rozpoznawaniem koloru.

Czujniki znajdują również zastosowanie w kontroli jakości, rozpoznawaniu markerów kolorowych w maszynach drukarskich, służą również do rozpoznawania stopnia wypieczenia pieczywa w przemyśle spożywczym (piekarnie) czy do rozpoznawania diod LED wg koloru lub intensywności świecenia.

W ofercie WObit dostępne są trzy serie czujników koloru, pozwalające na optymalny dobór rozwiązania do wymagań danej aplikacji. W celu uzyskania dodatkowych informacji na temat aplikacji oraz urządzeń zapraszamy na stronę www.wobit.com. pl a także do kontaktu z naszymi doradcami: 61 222 74 22.

P.P.H. WObit E. K. J. Ober s.c.
www.wobit.com.pl