Aktuální vydání

celé číslo

08

2020

Mozaika novinek a informací

Restart ekonomiky

celé číslo

Určování polohy a vzdálenosti snímači firmy Turck

Společnost TURCK, s. r. o., specialista na dodávky systémů a komponent pro průmyslovou automatizaci, nabízí v oblasti senzorové techniky množství snímačů vhodných pro nejrůznější úlohy, kde je třeba měřit polohu nebo vzdálenosti objektů.

Základní úlohou je zkontrolovat přítomnost a správnou polohu objektu vzhledem k snímači. Tuto úlohu lze řešit prostřednictvím dvouhodnotových snímačů založených na různých fyzikálních principech. Mohou to být snímače indukční, kapacitní, magnetickoindukční, ultrazvukové, optické nebo jiné. Záleží na tom, jaké jsou vlastnosti snímaného předmětu, na jakou vzdálenost je třeba jeho polohu kontrolovat, s jakou přesností, jaké jsou pracovní podmínky, a na mnoha dalších okolnostech.

Společnost Turck nabízí např. indukční snímače s analogovým výstupem a se snímacím rozsahem až 70 mm, lineární magnetickoindukční snímače se snímacím rozsahem až 70 mm, laserové snímače pracující na triangulačním principu s pracovním rozsahem 45 až 400 mm, laserové reflexní závory s dosahem až 250 m, měřicí světelné závory s výškou kontrolovaného prostoru až 1,819 m a s rozlišovací schopností objektů 19,1 mm, popř. 9,5 mm, nebo ultrazvukové snímače založené na difuzním principu s rozsahem snímání do 8 m.

Pro odměřování vzdáleností jsou vhodné rotační snímače s lankovým převodem s měřicím rozsahem do 40 m.

Společnost Turck dále vyrábí a dodává také některé unikátní snímače. Jsou to lineární indukční snímače, rotační indukční snímače a inklinoměry.

Lineární indukční snímače

Lineární indukční snímače LI (obr. 1, obr. 2) jsou určeny pro bezkontaktní měření vzdáleností. Pro tyto úlohy se často používají magnetostrikční snímače, které mají v měřicí hlavici permanentní magnet. Snímače LI však pracují na patentově chráněném principu vysokofrekvenčního RLC rezonátoru s indukční vazbou. Díky tomu jsou naprosto imunní proti magnetickým polím, která vznikají v blízkosti elektromotorů, svařovacích strojů apod. Výstupní signál není ovlivněn ani vzdáleností snímací hlavice od těla snímače, je-li tato vzdálenost v mezích 0 až 4 mm. 

Lineární snímače LI mají měřicí rozsahy od 100 do 1 000 mm a rozlišení až 1 µm. Integrovaný šestnáctibitový procesor zajistí převod signálu senzoru na výstupní signál snímače 0 až 10 V, 4 až 20 mA, IO-Link nebo SSI. Rozhraní IO-Link, využívající třívodičové zapojení, umožňuje uživateli pohodlně a rychle nastavit parametry přístroje, např. měřicí rozsah, což je velkou výhodou při uvádění snímače do provozu, jeho údržbě apod. Instalace pouze jednoho kabelu pro přenos dat i napájení zjednodušuje zapojení, snižuje náklady a navíc umožňuje uživatelům kopírovat nastavení parametrů z jednoho snímače do druhého.

Pro snímače LI je k dispozici ovladač  DTM (Device Type Manager), který dovoluje nastavovat parametry a spravovat snímače pomocí softwarových nástrojů kompatibilních s DTM (např. PACTware).

Senzor je zabudován v profilovaném robustním hliníkovém pouzdru s krytí IP67. Snímač proto nevyžaduje žádné dodatečné kryty a jeho montáž je velmi snadná. Snímač má mimořádně malé mrtvé zóny, pouze 29 mm na každé straně. Teplotní rozsah je –25 až +70 şC.  K elektrickému připojení je využíván standardní konektor M12×1, bez ohledu na to, zda má snímač analogový výstup, rozhraní IO-Link nebo SSI. Senzory lze pomocí komunikačních modulů Turck BL-20, BL-67, BL-Compact nebo Piconet připojit také k dalším průmyslovým sběrnicím.

Snímače LI nacházejí uplatnění v mnoha úlohách, např. u vstřikovacích lisů, obráběcích strojů, svařovacích automatů, tvářecích strojů, balicích a plnicí linek, ale také u větrných elektráren nebo při polohování solárních panelů.

Indukční snímače úhlové polohy

Indukční snímače úhlové polohy RI (obr. 3) pracují na stejném principu jako lineární indukční senzory LI. Jejich rozlišení je až 0,005˚, rozsah měření do 360° a přesnost 0,15 % z rozsahu. Výstupní signály na konektoru M12 mohou být buď analogové (0 až 10 V, 4 až 20 mA), nebo digitální SSI.

Snímače mají stejné krytí i rozsah pracovních teplot jako snímače LI (IP67, -25 až + 70 °C). Jsou vhodné pro mnoho úloh, např. pro nastavování úhlu u listů vrtulí větrných elektráren, řízení natáčení solárních panelů, kontrolu otáčejících se zábran u turniketů používaných na vstupech do dopravních prostředků nebo objektů apod.

Oddělená konstrukce jednotky senzoru a snímacího prvku zaručuje jednoduchou instalaci a bezpečný provoz. Snímací prvek může mít plnou nebo dutou hřídel. Bezkontaktní princip měření kompenzuje vůle v ložiscích, nesourodost montáže, vibrace a otřesy.

Inklinometry

Inklinometry (obr. 4) měří náklon, tj. relativní úhlový sklon vzhledem k horizontu či vertikále.

Inklinometry od společnosti Turck jsou univerzálně použitelné a pomáhají zlepšovat bezpečnost a účinnost práce např. zemědělských či stavebních strojů, speciálních vozidel, letounů, robotů a solárních panelů. Jejich jádrem jsou mikromechanické (MEMS) kapacitní měřicí prvky. Inklinometry se vyznačují velkou přesností, citlivostí, spolehlivostí, snadným ovládáním, robustní konstrukcí a stupněm krytí IP67. K dispozici jsou tyto varianty:

  • dvouosý snímač s rozsahy ±10°, ±45°, ±60° - standardní provedení v kvádrovém krytu 60 × 30 × 20 mm s napěťovým, proudovým nebo bezdrátovým výstupem,
  • jednoosý snímač s nastavitelným měřicím rozsahem až 360° (rozsah lze jednoduše nastavit tlačítkem na snímači) s proudovým nebo napěťovým výstupem,
  • jednoosý snímač se dvěma programovatelnými spínacími výstupy nastavitelnými pomocí tlačítka kdekoliv v rozsahu 0 až 360°,
  • dvouosý snímač s rozsahy ±10°, ±45°, ±60° s rozhraním CANopen (podle CiA DS-301 a CiA DSP-410) v pouzdru Q42 (42,5 × 42,5 × 67,7 mm),
  • jednoosý snímač s nastavitelným měřicím rozsahem až 360° s rozhraním CANopen stejným jako u předchozí varianty.

Kam pro další informace

Společnost TURCK, s. r. o., v rámci svých služeb nabízí bezplatné vypracování návrhu řešení a jeho odzkoušení u zákazníka. 

(Turck, s. r. o.)

Obr. 1. Lineární indukční snímače LI

Obr. 2. Miniaturní lineární indukční snímač LI

Obr. 3. Indukční snímač úhlové polohy RI

Obr. 4. Inklinomet