Niezawodne czujniki w maszynach rolniczych
| Prezentacje firmowe PomiaryCzujniki są niezbędnym elementem systemów automatyki. Te przeznaczone do zastosowań w maszynach rolniczych, specjalnych czy budowlanych muszą dodatkowo charakteryzować się wysoką odpornością na czynniki zewnętrzne, jak również precyzją i niezawodnością.
Producenci maszyn oczekują też rozwiązań zapewniających bezpieczeństwo, prostą obsługę, możliwość ścisłej kontroli i łatwość adaptacji, oczywiście przy zachowaniu odpowiedniego poziomu kosztów.
Czujniki momentu NCTE
Solidne czujniki firmy NCTE stosowane w maszynach rolniczych i leśnych pozwalają m.in. kontrolować prędkość i moment obrotowy na wale w celu określania poboru mocy osprzętu w czasie rzeczywistym. Sygnał momentu obrotowego jest stosowany jako zmienna sterująca, np. w celu optymalizacji wydajności rozsiewacza nawozów lub regulacji prasy do belowania, aby uzyskać maksymalną przepustowość belowanego materiału (siana lub słomy). Technologia czujników momentu NCTE monitoruje również stan pracy lub zużycie w czasie rzeczywistym w celu konserwacji predykcyjnej. Dla producentów maszyn rolniczych technologia ta dostarcza ważnych danych do prac rozwojowych w testach polowych. Czujniki są bardzo wytrzymałe i niezawodnie mierzą siły w pojazdach również w warunkach silnych wibracji, nadmiaru brudu, oleju i wody. Nawet agresywne płyny, takie jak sok z roślin, nie są dla nich przeszkodą.
Specjalnie do zastosowań w maszynach rolniczych i leśnych opracowany został nowy, bezdotykowy czujnik momentu obrotowego DFM73 (7300) do napędów wału odbioru mocy (PTO) w ciągnikach. Wyposażono go w 6-częściowy wałek z wielowypustem 1 3/8˝ do natychmiastowego użycia i może być zamontowany między ciągnikiem a dołączoną maszyną rolniczą bez użycia narzędzi. Czujnik charakteryzuje się wysoką dokładnością do ± 0,5% i zakresem momentu obrotowego do 3000 Nm. Ponadto ma zintegrowany enkoder do pomiaru prędkosci i stopień ochrony IP65 dla wymagających warunków środowiskowych w rolnictwie.
Wykorzystując magnetostrykcję, czujnik bezdotykowo mierzy obciążenia i zmiany obciążenia na wale napędowym pomp wodnych, kosiarek, przyczep ładunkowych i wielu innych urządzeń rolniczych. Za pomocą komputera przenośnego poprzez plug & play (tylko jeden kabel USB), poprzez interfejs CAN lub poprzez analogowe sygnały wyjściowe użytkownicy ustawiają pętlę sterowania i regulują swoje maszyny uprawne wydajnie i w sposób optymalnie dostosowany do potrzeb. Warto przy tym podkreślić kompaktowość nowego czujnika, który jest o 12 cm mniejszy i 9 kg lżejszy od poprzedniego modelu DFM70 z tymi samymi sprzęgłami.
Standardowo firma NCTE proponuje czujniki z wyjściem napięciowym (0...5 V, 0...10 V), prądowym 4...20 mA. Opcjonalnie dostępna jest również komunikacją po USB lub po interfejsie CAN. Czujniki są dostarczane wraz z przewodami oraz klinem zabezpieczającym. Oś czujnika momentu, bezkontaktowy detektor sygnału oraz elektronika kondycjonująca sygnał są zintegrowane w obudowie czujnika.
Inklinometry GEMAC - niezawodny pomiar odchylenia
Prócz momentu ważnym rodzajem czujników stosowanych w maszynach rolniczych czy budowlanych są inklinometry, służące do pomiaru odchylenia w sposób absolutny. Dokładny pomiar kąta nachylenia w poziomie lub wychylenia w pionie jest niezwykle istotny we wszystkich aplikacjach, gdzie konieczne staje się zapewnienie bezpieczeństwa w sterowaniu ruchem. Przykładowo, za pomocą inklinometrów monitorowane jest ustawienie kabiny maszyn oraz koszy wysięgników, zapobiegając nadmiernemu przechyleniu.
Czujniki przechyłu firmy Gemac, proponowane przez WObit, są w stanie mierzyć odchylenia od osi poziomej w zakresie kątowym do 360°. Mikromechaniczny element krzemowy (MEMS) stanowi rodzaj różnicowego kondensatora. W zależności od położenia kondensatora względem wektora siły przyciągania ziemskiego, zawieszona elektrycznie masa (elektroda wewnętrzna) wpływa na zmianę pojemności kondensatora do wychylenia czujnika. Niewielkie zmiany potencjału, przy zasilaniu precyzyjnym napięciem referencyjnym, dają zmiany napięcia wychwytywane przez układ ASIC (Application Specific Integrated Circuit). Ten specjalny typ układu scalonego przeznaczony do określonego zadania sprawia, że czujniki przechyłu firmy Gemac są szybsze, zużywają mniej energii, charakteryzują się również wysoką niezawodnością.
Inklinometry GEMAC mogą realizować pomiary w jednej osi, w dwóch osiach, a także w sześciu. Ich zakres kątowy może być indywidualnie dostosowywany do potrzeb aplikacji (do ±90°, ±180° lub ±360°). Urządzenia są wykonywane z różnymi interfejsami, w tym z analogowym wyjściem napięciowym, prądowym lub cyfrowym, w standardzie CANopen. Inklinometry GEMAC spełniają normę EN ISO 14982 dla maszyn rolniczych i leśnych oraz normę EN 13303 dla maszyn budowlanych. Ich zakres temperatury pracy wynosi od –40° do 80°C, a stopień ochrony dla wielu modeli to IP67/69K, dlatego czujniki te idealnie nadają się do pracy w trudnych warunkach przemysłowych i terenowych.
Konfigurowalne inklinometry GEMAC Motus umożliwiają 6-osiowe wykrywanie ruchu w mobilnych maszynach, takich jak maszyny budowlane, rolnicze, leśne, dźwigi i podnośniki, a także na statkach. Warto zwrócić uwagę na dwie nowe serie: GEMAC Motus BLACKLINE w obudowie z tworzywa sztucznego i zoptymalizowaną pod kątem kosztów serię GEMAC Motus GREENLINE.
Seria GEMAC Motus BLACKLINE doskonale sprawdzi się do pomiaru nachylenia w procesach dynamicznych. Inklinometry z tej serii zapewniają bardzo precyzyjne obliczanie orientacji dzięki zoptymalizowanemu algorytmowi fuzji czujników z ulepszonym filtrem Kalmana, specjalnie zoptymalizowanym do wykrywania ruchu. Umożliwia on korektę nieliniowych zakłóceń, a tym samym jeszcze lepsze tłumienie zewnętrznych przyspieszeń lub wibracji. Dokładność pomiaru nachylenia obejmuje skompensowaną czułość poprzeczną i pozostaje niezależna od lokalnego pola grawitacyjnego dzięki pomiarowi 3D. Obsługa jest łatwiejsza dzięki uproszczeniu konfiguracji czujnika, a punkt zerowy może być elastycznie regulowany.
W serii GEMAC Motus GREENLINE o kompaktowej konstrukcji, idealnej do użytku zwłaszcza w trudnych warunkach, skupiono się przede wszystkim na elastyczności i cenie. Dostępność dwóch standardowych wariantów obudowy do montażu 2- lub 4-punktowego sprawia, że użytkownik zyskuje większą niezależność od istniejących układów otworów w maszynie mobilnej. Inklinometry z tej serii dostępne są jako czujnik nachylenia i niedrogi inercyjny moduł pomiarowy (IMU), który umożliwia pomiar przyspieszenia, prędkości obrotowej i nachylenia w jednym urządzeniu.
Czujniki linkowe Micro-Epsilon
Wychylenie, a także wysuw elementów maszyn, m.in. w przyczepach i wywrotkach, kontrolowany jest również za pomocą czujników linkowych. Mierzą one liniowe przemieszczenie ruchomej części, poprzez doczepioną linkę – wykonaną z wysoce elastycznej plecionki stalowej, która nawija się precyzyjnie na bęben napędzany silnikiem sprężynowym o długiej żywotności. Bęben zwijający jest osiowo połączony z wieloobrotowym potencjometrem precyzyjnym albo enkoderem inkrementalnym lub absolutnym. Dzięki linkowej zasadzie pomiarowej ruch linowy jest przekształcany na ruch obrotowy, a następnie zamieniany na zmiany oporności lub na policzalne impulsy. Czujniki linkowe potencjometryczne ze zintegrowaną elektroniką mają proporcjonalne wyjście napięciowe lub prądowe. Odporna budowa i solidne, wysokiej jakości komponenty gwarantują wysoką niezawodność i długą żywotność, nawet w trudnych warunkach przemysłowych.
Do zastosowań w maszynach mobilnych, w tym rolniczych, dobre rozwiązanie stanowi czujnik WPS-K100 firmy Micro-Epsilon, który występuje w wariantach 1,5/2,5/3,5/5/8-metrowych i ma liniowość do 0,25% FSO. Czujnik jest dostępny w wersji z wyjściem analogowym (U/I), potencjometrycznym oraz cyfrowym (CANopen). Wytrzymała obudowa z tworzywa, wzmocnionego włóknem szklanym o stopniu ochrony IP69K, zapewnia dobrą ochronę przed wpływami środowiska.
Seria WPS-K100 to idealne rozwiązanie do instalacji w podporach i wysięgnikach żurawi teleskopowych, gdzie zwykle wymagane są zakresy pomiarowe do 8 m. Dzięki doskonałemu stosunkowi ceny do wydajności czujniki te są szczególnie korzystne w przypadku rozwiązań seryjnych.
Zapraszamy do kontaktu ze specjalistami firmy WObit, którzy pomogą dobrać optymalne rozwiązanie. Więcej informacji dotyczących czujników firm NCTE, Gemac oraz Micro-Epsilon, a także ich zastosowań, jest dostępnych na stronie www.wobit.com.pl.
P.P.H. WObit E.J. Ober s.c.
Dęborzyce 16
62-045 Pniewy
wobit@wobit.com.pl
tel. +48 61 22 27 422
fax +48 61 22 27 439
www.wobit.com.pl
