??? 摘要:本文以ELCO(宜科)公司產(chǎn)品為例,介紹針對特殊工況設計的電感式傳感器的應用
??? 關(guān)鍵詞:電感式傳感器、應用
引言
電感式傳感器的發(fā)展及分類(lèi)
??? 電感式傳感器以線(xiàn)圈自感變化為原理,已經(jīng)廣泛應用于工業(yè)控制行業(yè)各個(gè)領(lǐng)域。其優(yōu)勢在于:無(wú)機械運動(dòng)部件、壽命長(cháng)、高靈敏度、高精度、高輸出頻率、易于現場(chǎng)安裝和現場(chǎng)維護等。在汽車(chē)制造、冶金、機械、紡織、造紙、印刷、包裝、電梯、物流、電力、食品飲料、水泥建材、工程機械等行業(yè)發(fā)揮著(zhù)重要作用,是不可或缺的檢測手段之一。
隨著(zhù)電感式傳感器在自動(dòng)化控制領(lǐng)域行業(yè)的應用的擴張,以及傳統行業(yè)特殊工位對其的需求,最原先的標準型(通用型)電感式傳感器已經(jīng)不能完全滿(mǎn)足各種特殊需求。隨即,特殊型的產(chǎn)品應運而生,其中包括Long-Sensing檢測距離增強型、All-Metal全金屬封裝型、Factor=1全金屬檢測型、抗焊接干擾型、寬溫度范圍型、溫度擴展型、特氟龍涂層型、本安型、模擬量輸出型、轉速監控型、耐高壓型等。其基于原有標準型產(chǎn)品的基礎上,以更加細化的針對特殊環(huán)境或特殊應用,進(jìn)行了設計和改進(jìn),使產(chǎn)品特性更為適合,避免了標準產(chǎn)品的使用限制,擴充了電感式傳感器的應用范圍,使電感式傳感器適應性更強,其的優(yōu)勢更柔性的發(fā)揮出來(lái)。
本文即針對部分特殊型電感式傳感器產(chǎn)品及應用做一些介紹。
Long-Sensing檢測距離增強型系列
??? 標準型的電感式接近開(kāi)關(guān)的檢測距離,各個(gè)廠(chǎng)家都采用的同一標準。比如:M18尺寸齊平式和非齊平式,檢測距離分別為5mm和8mm;M30尺寸齊平式和非齊平式,檢測距離為10mm和15mm,其也是最廣泛應用的產(chǎn)品系列。但對于某些使用工位,如被測物運行軌跡不穩定時(shí),傳感器與被測物安裝距離標準時(shí),被測物可能會(huì )偏移出傳感器檢測范圍,當安裝距離稍靠近時(shí),被測物與傳感器感應面又有可能發(fā)生撞擊,導致傳感器損毀。
??? 因此,Long-Sensing系列產(chǎn)品發(fā)揮了其優(yōu)勢。M18尺寸,檢測距離齊平為8mm非齊平12mm;M30尺寸,齊平15mm非齊平30mm。相比,檢測距離提升了50%~100%。此設計,可大大降低碰撞風(fēng)險,同時(shí)也降低設備維護的時(shí)間。其與標準型產(chǎn)品相比,即保留了原有的優(yōu)勢特性,又提升了檢測距離,可以說(shuō)是標準型產(chǎn)品的進(jìn)化。
All-Metal全金屬封裝型
??? 如引言所述,電感傳感器的基本檢測原理是線(xiàn)圈磁場(chǎng)。磁場(chǎng)易于穿透非金屬材質(zhì),所以通常的電感傳感器感應面采用的是PBT等塑料材質(zhì)。
??? All-Metal系列產(chǎn)品完全顛覆了這一傳統,其采用的工藝是以不銹鋼棒材作為外殼加工原料,將棒材從后部向內車(chē)空,但保留感應面與管殼的一體式結構,以此作為傳感器的管殼。真正做到一體式全不銹鋼封裝,前感應面與管殼同為不銹鋼材質(zhì),并且無(wú)縫隙。該系列產(chǎn)品技術(shù)得益于對電感傳感器電路的優(yōu)化和對線(xiàn)圈的重新設計。其優(yōu)勢在于:
??? 1 金屬感應面的硬度使其具有更好的抗機械沖擊性和耐磨損性,適用于易產(chǎn)生機械碰撞的場(chǎng)合,比如:機加工的金屬碎屑防護等
??? 2 前端完全密閉,使其有更好的防護等級,適用于對防塵、防水、油等要求很高的場(chǎng)合,比如:機加工的切削液噴濺和腐蝕等
Factor=1全金屬檢測型
??? 基于物理原理,磁場(chǎng)對鐵磁性金屬作用較明顯,而對非鐵磁性金屬作用較差。所以,電感式傳感器的標準被測物(標定檢測距離的靶標)材質(zhì)為37號鋼。這也意味著(zhù)由于原理所限,電感式傳感器檢測鐵質(zhì)金屬檢測距離為標準;但檢測銅、鋁等非鐵磁性金屬檢測距離會(huì )大幅衰減至20%~50%,劣勢非常明顯。
??? Factor=1系列產(chǎn)品,對于線(xiàn)圈重新設計為多線(xiàn)圈結構,增加了一個(gè)作為補償的接收線(xiàn)圈。這個(gè)設計,使得其在檢測過(guò)程中,將損失的檢測距離“彌補”過(guò)來(lái)。保證了對銅、鋁、鐵等金屬材質(zhì)具有相同的無(wú)衰減檢測距離。這對于被測物為非鐵質(zhì)金屬的應用有很大幫助。另外,此系列產(chǎn)品對于抗電磁干擾特性也有進(jìn)一步提升。
抗焊接干擾型全金屬檢測
??? 此系列產(chǎn)品為焊裝車(chē)間量身定制的產(chǎn)品。焊裝車(chē)間工況較為特殊,其在焊接過(guò)程中,會(huì )產(chǎn)生強磁干擾,這對于電感式傳感器而言無(wú)疑是對EMC特性的進(jìn)一步要求。另外產(chǎn)生的焊接火花噴濺,也是對傳感器外殼防護的重要要求之一。
??? 根據焊裝車(chē)間的特點(diǎn),該系列傳感器的設計與制造逐一需要考慮與滿(mǎn)足。首先,加強抗強磁干擾,避免因磁場(chǎng)導致的誤動(dòng)作,是重中之重,傳感器的初衷就是提供穩定、可靠的檢測;再者,該產(chǎn)品采用Telfon或其他特殊涂層,該材料具有不粘連、耐短暫高溫的特性,以保證不會(huì )被焊接火花濺射灼傷,以提高其免維護特性。為汽車(chē)行業(yè)等焊裝車(chē)間的首選產(chǎn)品。
寬溫度范圍型
??? 電感式傳感器的使用溫度范圍在-25℃~70℃之間,其可以覆蓋大多數自然溫度場(chǎng)合。但,有些應用工位,情況比較特殊,比如:室內應用,散熱較差,其溫度可能會(huì )略高于70℃,對此若選擇耐高溫型系列產(chǎn)品則價(jià)格相差懸殊。
??? 寬溫度范圍產(chǎn)品,在保證其他參數不變的情況下,由標準溫度范圍擴展到-30℃~100℃,并具有合理的價(jià)格定位,對于溫度略超常溫的工位,提供了性?xún)r(jià)比最高的選擇。另外,此系列產(chǎn)品具有的溫寬也非常適用于晝夜溫差較大的戶(hù)外應用。
溫度擴展型
??? 該系列產(chǎn)品主要為特殊溫度范圍應用提供解決方案。產(chǎn)品系列溫寬囊括-40℃~250℃溫度范圍,分為不同溫度階梯,可選擇最適合產(chǎn)品.?
耐低溫型,以適應北方戶(hù)外、冷庫應用。溫寬范圍:-40℃~70℃,可長(cháng)期在低溫下應用。
??? 耐高溫型,從120℃到耐超高溫250℃,適合冶金行業(yè)及汽車(chē)涂裝車(chē)間等。對于高溫應用場(chǎng)合,因其特殊的環(huán)境及維護的難度較大,傳感器的耐久性十分重要,是需要以?xún)?yōu)良的品質(zhì)提供穩定、可靠的檢測。