Norint gauti aukštos kokybės galutinį rezultatą, pramoninių procesų automatizavimui reikia daugybės skirtingų komponentų, kurie nepriekaištingai veiktų kartu. Šiame straipsnyje aptariami padėties jutikliai – kuklus, bet labai svarbus pramoninės automatizacijos elementas. Gamybos ir perdirbimo įrenginiuose esantys padėties jutikliai užtikrina, kad svarbiausios užduotys būtų atliekamos pagal planą, o tai padeda stebėti ir valdyti gamybos procesus. Tiksliau sakant, jų pagrindinė užduotis yra rasti „taikinius“ arba judančius objektus ir pranešti apie jų buvimą arba nebuvimą. Pneumatiniai vožtuvai turi įvairių panaudojimo būdų, nes jie gali perduoti sistemai signalus, nurodančius atlikti iš anksto užprogramuotą veiksmą, kai taikinys yra iš anksto nustatytu atstumu nuo padėties jutiklio.
Padėties jutiklis siunčia signalą, nurodantį sistemai nustoti vykdyti tą iš anksto užprogramuotą funkciją arba persijungti į kitą funkciją, kai taikinys pajuda nuo padėties jutiklio. Nors teoriškai taikinys gali būti bet kas, šiame straipsnyje paprastumo dėlei bus nagrinėjami tik metaliniai taikiniai ir „pagrindiniai“ jų buvimo vietos nustatymo metodai. Mechaniniai ribiniai jungikliai, indukciniai artumo jutikliai, spyruokliniai ribiniai jungikliai ir ribiniai jungikliai yra tik kelios iš šių technologijų. Prieš apžvelgiant daugybę padėties jutiklių tipų, naudinga suprasti standartinę daugumos jutiklių gamintojų vartojamą kalbą.
• Jutimo diapazonas: atstumas tarp jutimo paviršiaus ir jungiklio aktyvavimo taikinio
• Histerezė: atstumas tarp atleidimo taško ir jungiklio įjungimo taško
• Pakartojamumas: jungiklio gebėjimas per visą jo naudojimo laiką nuosekliai identifikuoti tą patį taikinį tame pačiame diapazone.
• Atsako laikas: intervalas tarp taikinio aptikimo ir išėjimo signalo generavimo.
Elektromechaniniai įtaisai, vadinami mechaniniais ribiniais jungikliais, naudoja tiesioginį fizinį kontaktą su taikiniu, kad nustatytų taikinio padėtį. Jie gali atlaikyti dideles srovės apkrovas ir veikti be maitinimo šaltinio. Mechaniniams jungikliams nerūpi poliškumas ar įtampa, nes juose naudojami sausi kontaktai, todėl jie yra atsparūs įvairiems elektros trūkumams, tokiems kaip elektrinis triukšmas, radijo dažnių trukdžiai, nuotėkio srovė ir įtampos kritimas. Šių jungiklių svirtis, mygtukas, korpusas, pagrindas, galvutė, kontaktai, gnybtai ir kiti judantys elementai dažnai reikalauja priežiūros. „Votto“ mechaniniai ribiniai jungikliai gali turėti prastą pakartojamumą, nes jie tiesiogiai fiziškai liečiasi su taikiniu. Pats taikinys, taip pat svirtis, gali susidėvėti dėl fizinio kontakto. Taip pat yra neapsaugotų angų, kurios yra jautrios korozijai, dulkėms ir drėgmei. Dėl šios problemos sertifikuotos pavojingos zonos ir sandarūs kontaktai dažnai kainuoja brangiai.
Ribinis spyruoklinis jungiklis
Spyruoklinis ribinis jungiklis yra elektromechaninis įrankis, kuris naudoja magnetinę trauką magnetinio taikinio vietai nustatyti. Jungiklio viduje yra du maži metaliniai koteliai, įdėti į stiklinį vamzdelį. Tai yra „lietinis elementas“. Dėl savo magnetinio jautrumo liežuvėlinis elementas reaguoja į magnetinius taikinius aktyvuodamasis. Kadangi jiems nereikia tiesioginio kontakto su taikiniu, kad veiktų, spyruokliniai ribiniai jungikliai suteikia visus mechaninių jungiklių privalumus, kartu išvengdami susidėvėjimo problemų.
Įprastų geležinių taikinių negalima naudoti su spyruokliniais ribiniais jungikliais; reikalingi magnetiniai taikiniai. Liežuvėlinis jungiklis yra nepatikimas, nes liežuvėlinis elementas, stiklinis vamzdelis ir maži metaliniai kojeliai nuo lenkimo nuvargsta. Dėl mažo kontaktinio slėgio kontaktai gali vibruoti, o esant didelei vibracijai – sklisti klaidingi liežuvėlio signalai.
Kietojo kūno elektroninis įrenginys, vadinamas indukciniu artumo jutikliu, naudoja metalinio objekto energijos lauko pokyčius, kad nustatytų, kur jis yra. Fizinis prisilietimas nereikalingas, ir nėra judančių dalių, kurios užstrigtų, susidėvėtų ar pažeistų, todėl sumažėja priežiūros poreikis. Jis taip pat atsparus dulkėms ir nešvarumams, nes neturi judančių dalių. Induktyvūs artumo jutikliai yra labai pritaikomi įvairioms reikmėms ir yra įvairių dydžių bei konstrukcijų. Induktyvūs artumo jutikliai negali toleruoti didelių srovės apkrovų ir jiems veikti reikalingas išorinis maitinimo šaltinis (elektra). Jie taip pat gali būti jautrūs įtampos kritimams, nuotėkio srovėms, radijo dažnių trukdžiams ir elektriniam triukšmui. Dideli temperatūros svyravimai ir drėgmės prasiskverbimas kartais gali būti žalingi indukciniams artumo jutikliams.
ribinis jungiklis
Naudodami specialią hibridinę technologiją, ribiniai jungikliai gali aptikti juoduosius taikinius elektromagnetinių laukų pagalba. Besvirtiai ribiniai jungikliai yra neįtikėtinai patikimi sudėtingose situacijose ir ilgalaikiam naudojimui. Kadangi nereikia fizinio prisilietimo ar išorinio maitinimo, įmanomos didelės srovės apkrovos ir niekas negali užstrigti, sulinkti, sudužti ar sutraiškyti. Panašiai kaip mechaniniai jungikliai, jie yra atsparūs elektros triukšmui, radijo dažnių trukdžiams, nuotėkio srovėms ir įtampos kritimams. Jie taip pat nėra jautrūs nei poliškumui, nei įtampai. Dulkės, nešvarumai, drėgmė, fizinis prisilietimas ir dauguma koroziją sukeliančių medžiagų ar cheminių medžiagų neturi jokios įtakos ribiniams jungikliams. Dauguma tipų turi platų darbinės temperatūros diapazoną ir yra iš esmės saugūs. Besvirtis ribinis jungiklis puikiai tinka toms reikmėms, kurioms reikalingas sandarumas ir apsauga nuo sprogimo dėl sandarių jungčių ir tvirto metalinio korpuso.
Padėties jutikliai yra labai svarbūs pramoninių procesų automatizavimui. Rinkoje yra daugybė padėties jutiklių technologijų, kurių kiekviena pasižymi skirtingomis eksploatacinėmis savybėmis. Norint pasiekti reikiamą našumą ir patikimumą, reikia atidžiai pasirinkti tinkamo tipo jutiklį konkrečiai taikymo sričiai.
Įrašo laikas: 2023 m. birželio 2 d.
