Aktuální vydání

celé číslo

04

2024

Průmyslové roboty a automatizace výrobních a montážních linek

celé číslo

Snímače hladiny TURCK a BANNER

Automa 5/2001

Jan David, Turck

Snímače hladiny TURCK a BANNER

Společnosti TURCK a BANNER, přední světoví specialisté na senzorovou techniku, vyrábějí a dodávají množství senzorů a automatizačních prostředků pro hlídání, kontrolu a měření hladiny sypkých a kapalných látek, kontrolu hladiny v lahvích, kontrolu návinu látek atd. Některé důležité senzory vhodné pro tyto aplikace jsou představeny v dalším textu.

Obr. 1.

Vodivostní snímání
Hlídače hladiny pracující na vodivostním principu snímání regulují, resp. hlídají výšky hladin vodivých kapalin. Při dvouhodnotové regulaci přebírá hlídač hladiny řízení čerpadla, popř. ventilu, a hlídá tak čerpadlo před chodem na sucho nebo nádrže před přeplněním. Hlídače s označením MK9/6.. a MS9/6 ve tvaru modulu jsou k dispozici pro montáž na lištu DIN, a to v různých provedeních, např. pro připojení dvou až tří snímacích elektrod. Citlivost (závislá na měrném odporu kapaliny) je nastavitelná v rozmezí od 0,2 do 100 W a umožňuje měřit nejen běžné, ale i napěněné kapaliny.

Kapacitní snímání
Pro identifikaci nekovových materiálů, např. kapalin a sypkých látek, jsou k dispozici kapacitní senzory. Ty spolehlivě identifikují materiály i přes skleněné nebo plastové stěny nádrží o tloušťce od 5 do 20 mm. Senzory jsou k dispozici v různých provedeních tvaru pouzdra: válec, válec se závitem, kvádr apod. Kapacitní senzory s označením QF5,5 jsou vhodné pro hlídání stavu hladiny ve stavoznacích, hadicích a nekovových trubkách. Senzory s konstrukční výškou pouze 5,5 mm, spínací vzdáleností 10 mm a kvádrovým tvarem jsou vhodné pro použití i ve stísněných podmínkách, zvláště pro přímé upevnění na trubici stavoznaku. Existují i kapacitní senzory v provedení NAMUR pro použití v prostředí s nebezpečím výbuchu.

Magnetoindukční snímání
Pro identifikaci polohy plováku s unášeným magnetem v trubici stavoznaku jsou vhodné magnetoindukční senzory. K dispozici jsou např. senzory s označením BIM-PST-... s pouzdrem tvaru kvádru, vhodné pro různé průměry trubic. Snímače jsou dodávány včetně odpovídajících úchytek. Senzory v provedení NAMUR se používají v prostředí s nebezpečím výbuchu.

Limitní kalorimetrické snímání hladiny s nečistotami a vyššími tlaky
Senzory pracují na kalorimetrickém principu. V senzoru je osazen topný prvek a snímač teploty. Elektronika hladinoměru vyhodnocuje, jaké množství tepla je přítomným médiem odvedeno. Senzor se zabudovává do šroubení na nádrži nebo do potrubí, s maximálním tlakem média 400 bar. Vyhodnocovací elektronika je umístěna v pouzdru na liště DIN nebo v rozváděči. Výstup je dvouhodnotový pnp nebo npn se spínací funkcí.

Obr. 2.

Optické snímání
Optické senzory řady QM42... jsou vhodné pro dvouhodnotové měření v rozsahu od 5 do 400 mm. Pracují na triangulačním principu s červeným světlem. Snímací pole se nastavuje dvanáctiotáčkovým potenciometrem.

Senzor pracuje s přesností 0,5, popř. 1,5 mm na vzdálenost 100, popř. 250 mm, s dobou reakce 1 ms. Typickým příkladem použití je kontrola naplnění lékovky tabletami a vatou včetně kontroly uzávěru.

Senzory řady OMNI-BEAM je účelné využít pro analogové a dvouhodnotové aplikace v rozsahu do 3,7 m. Pracují s červeným nebo infračerveným světlem, k dispozici jsou i senzory se světlovody. Používají se v odrazném uspořádání, u světlovodů i jako jednocestná závora. Senzory jsou k dispozici i s provozním napětím 230 V AC. Používají se např. při kontrole hladiny v úzkých nádržích.

Limitní optické snímání se světlovody pro extrémní teploty
Pro limitní snímání hladiny v nádržích s agresivními kapalinami o vyšší teplotě jsou k dispozici optické senzory se světlovody. Vhodný je difuzní optický senzor typu D12-EP6FV pro montáž do rozváděče na lištu DIN, jenž je opatřen skleněným světlovodem s koncovkou z korozivzdorné oceli. Dosažení hladiny je signalizováno, dotkne-li se koncovka světlovodu kapaliny. Toto řešení je možné použít až do teploty 400 °C.

Ultrazvukové snímání
Ultrazvukové senzory zajišťují velmi dobrou stabilitu a opakovatelnost snímání při identifikaci předmětů a materiálů s dobrou odrazivostí ultrazvukového signálu.

T30U... je senzor v pouzdru ve tvaru T se závitem, s nastavováním minimálního a maximálního bodu pracovního rozsahu, tzv. pracovního okna, tlačítkem pomocí módu teach. K dispozici je analogový, napěťový i dvouhodnotový výstup. Rozsah snímání je v rozmezí od 150 mm do 1 m, popř. od 300 mm do 2 m, linearita 0,5 %, hystereze 2,5 mm, doba reakce 50 až 100 ms.

Obr. 3.

Q45U... je senzor v pouzdru ve tvaru kvádru. Pracovní rozsah se nastavuje stejně jako u předchozí verze. Rozsah snímání je v rozmezí od 10 mm do 1,4 m, popř. od 250 mm do 3 m, linearita 0,5 %, hystereze 5, popř. 10 mm, doba reakce je nastavitelná od 20 ms do 1,3 s. Pro obtížně přístupná místa měření jsou k dispozici senzory ve tvaru válce nebo plochého kvádru s odděleným snímacím měničem a s propojovacím kabelem délky 2 m. Jejich měřicí rozsah je 50 až 250 mm. Linearita senzorů je 1 %, hystereze 0,5 mm, doba reakce je nastavitelná v rozmezí 40 až 160 ms.

OMNI-BEAM je senzor v pouzdru tvaru kvádru, s nastavováním minimálního a maximálního bodu pracovního rozsahu patnáctiotáčkovým potenciometrem, s přímým nebo inverzním napěťovým a dvouhodnotovým výstupem. Rozsah snímání je v rozmezí od 100 mm do 660 m, linearita 1 %, doba reakce od 25 do 750 ms.

ULTRA-BEAM je senzor opět s pouzdrem ve tvaru kvádru, s nastavováním počátku a rozsahu pracovní oblasti dvěma potenciometry. K dispozici je analogový, napěťový i dvouhodnotový výstup. Rozsah snímání je v rozmezí od 500 mm do 6 m, linearita 0,5 %, doba reakce 100 ms.

Laserové měřicí senzory
Pro náročné měřicí pasivní aplikace, např. snímání hladiny nebo velikosti návinu, lze použít senzor dodávaný pod označením L-GAGE. Jeho výhodou je kompaktní provedení, které nevyžaduje další přídavná zařízení, např. regulátor atd. Blízká a vzdálená mez snímacího okna se jednoduše a rychle nastavují programovacím módem teach, a to pomocí tlačítka nebo dálkově externím signálem. Senzor má jeden analogový výstup 0/4 až 20 mA nebo dvouhodnotový spínací výstup. Rozsah snímání je v rozmezí od 45 do 125 mm. Rozlišovací schopnost snímače se podle rozsahu a požadované rychlosti spínání, resp. frekvence analogového výstupního signálu, pohybuje mezi 4 až 150 µm.

TURCK s. r. o.
Hradecká 1161
500 03 Hradec Králové
tel.: 049 52 107 66, 55 103 31-3
fax: 049 52 107 67
mobil: 0602 0602 44 37 10
e-mail: turck@turck.cz
http://www.turck.cz