Закрити

  Авторизація

Логін
Пароль
Запам'ятати на 2 тижні?

Забули пароль?
Якщо ви незареєстровані, пройдіть реєстрацію
Останні новини
Останні новини
Виробництво електроенергії за 8 місяців збільшилося на 2.1%
21.09.2018р.

Виробництво електроенергії в об'єднаній...

Нацкомісія з 1 жовтня підвищує тариф «Енергоатому»
21.09.2018р.

Національна комісія, що здійснює державне...

Ринок електроенергії вимагає підвищення тарифів…
20.09.2018р.

В Україні тариф для населення на сьогодні покриває...

«Volvo» представила електровантажівку із запасом ходу 300 км
18.09.2018р.

«Volvo Trucks» презентувала нову електричну вантажівку...

На горі Хом'як у Карпатах встановили сонячні панелі
18.09.2018р.

На вершині карпатської гори Хом’як змонтували...

Опитування
Опитування

Вам подобається оновлений портал?

3398
21.04.2008р. |
Датчики для сучасного виробництва

Завдяки своїм широким можливостям, фотоелектричні датчики використовуються у багатьох галузях промисловості. Розуміння різниці між принципами їх функціонування - перший крок до правильного вибору датчика і його подальшої надійної та безвідмовної роботи. Вплив факторів навколишнього середовища, як-от вологість, температура, запиленість, небезпечна газова атмосфера, вібрації або електричні перешкоди, а також інженерні вимоги, як-от габарити датчика, робочий стан і тип вихідного сигналу також є ключовими для правильного вибору.

Оптичні схеми фотоелектричних датчиків мають три основні варіанти виконання: робота на просвіт, на зворотне відбивання та на розсіяне відбивання.

Датчики з роботою на просвіт
.
Приймач і випромінювач цього типу датчиків розташовані один навпроти одного, тому світловий потік потрапляє з випромінювача безпосередньо на приймач. Положення об’єкту визначається тоді, коли він перекриває промінь. Налаштування взаємного положення датчиків робиться таким чином, щоб максимальна кількість світла потрапляла на приймач, тому розташування приймача і випромінювача навпроти один одного є найбільш ефективним.

Робочим діапазоном датчика цього типу є така максимальна відстань між випромінювачем і приймачем, при якій можлива робота датчика. Ефективний промінь датчика - це частина повного променю, який спрямовується від випромінювача, і достатній для надійного спрацювання, коли об’єкт перекриває промінь. Ефективний промінь стандартних фотоелектричних датчиків за великий для того, щоб виявляти малі об’єкти, перевіряти малі профілі і позиціонувати об’єкти з великою точністю, тому у таких випадках лінзи датчика можуть частково перекриватись масками для зменшення ефективності променю.

Деякі моделі фотоелектричних датчиків, які працюють на просвіт, мають для цього спеціальні адаптери. Такий адаптер може бути виготовлений, якщо просвердлити отвір у тонкій металевій пластині і розташувати її навпроти центру лінз. При виборі адаптера слід пам’ятати, що сучасні фотоелектричні датчики мають інтенсивне модульоване випромінювання, яке може проникати крізь велику кількість неметалевих матеріалів під різними кутами.

Використання масок, які перекривають, датчик зменшує енергію променю пропорційно зменшенню площі поверхні лінзи. Наприклад, якщо діаметр лінзи становить 1 см, а маска зменшує його до 1/4 см, то частка світлової енергії, що проходить через маску становить (1/4)2 = 1/16. Якщо маска встановлюється і на випромінювачі, і на відбивачі, то втрати енергії збільшуються вдвічі. Прямокутні щілинні маски менше понижують світлову енергію від датчика, ніж круглі того ж діаметру. Вони застосовуються, коли об’єкт проходить через промінь у певному положенні. Якщо об’єкт, положення якого необхідно визначити, завжди проходить поблизу приймача або випромінювача, то маску можна встановлювати лише на приймач або випромінювач. У цьому випадку ефективний промінь набуває конусоподібної форми.

У деяких випадках можна сумістити велику площу лінзи датчика і невеликий розмір ефективного променю, наприклад, для визначення положення малих об’єктів. Найбільш простим шляхом такого суміщення є використання волоконної оптики. Модульовані світлодіоди високої потужності, які використовуються у деяких фотоелектричних датчиках, можуть створювати довкола об’єкта флуктуації світлової енергії, рівні або дещо більші за ефективний промінь.

Використання лазерних діодів у випромінювачах датчиків, які працюють на просвіт, –ще одна альтернатива застосуванню щілинних масок. Лазерні датчики самі по собі мають вузький промінь у всьому робочому діапазоні, тому застосовуються для позиціонування малих об’єктів і для прецизійного визначення їх положення.

У фотоелектричних датчиках, які спрацьовують від зворотного відбиванняпроменя, схеми випромінювача і приймача містяться в одному корпусі. Промінь конусоподібної форми спрямовується випромінювачем до відбивача і потрапляє на приймач. Об’єкт, як і у попередньому типі датчиків, виявляється у момент перетину променя. Відбитий промінь переважно не сфокусований, тому такі датчики використовуються лише для виявлення об’єктів великих розмірів, але якщо необхідно отримати ефективний промінь малих розмірів, то у цих датчиках джерелами світла слугують лазерні світлодіоди.

Більшість зворотних відбивачів виготовляються з великої кількості призм, кожна з яких має три взаємно перпендикулярних поверхні відбивання. Коли світловий потік потрапляє на призму, ці поверхні відбивають промінь у зворотному, паралельному падаючому променю напрямку, і відбитий промінь потрапляє на приймач. Зворотні відбивачі виготовляються переважно з литої пластмаси різних розмірів, форм і кольорів. Такі відбивачі використовуються, наприклад, на катафотах транспортних засобів, коли світло передніх фар автомобіля потрапляє на них і відбивається у зворотному напрямку.

Дзеркальні поверхні також можуть використовуватись у відбивачах цього типу датчиків, але промінь від дзеркальної поверхні відбивається під тим самим кутом, що й падаючий, але у протилежному відносно нормалі до поверхні дзеркала напрямку. Для того, щоб промінь потрапляв назад на датчик, необхідно, щоб дзеркало було розташоване перпендикулярно до падаючого променю. З іншого боку, зворотний відбивач спрямовує промінь назад до датчика, навіть якщо він розташований під кутом 20° від перпендикуляра, що робить налаштування датчиків швидким і зручним.

Добрий відбивач повертає на датчик у 3000 разів більше світла, ніж від білого паперу. Тому фотоелектричні датчики цього типу спрацьовують лише тоді, коли предмет перекриває відбитий промінь. Однак, якщо об’єкт має дзеркальну або блискучу поверхню, то він може пройти крізь промінь датчика і лишитися не поміченим.

Завдяки розвитку світлодіодної техніки, збільшується використання у фотоелектричних датчиках світлодіодів видимого діапазону. Коли використовується видиме випромінювання, фотоелектричний датчик видимий як спалах у відбивачі. Коли від рефлектора надходить відбитий промінь, це означає, що фотоелектричний датчик налаштований правильно. Цей принцип також діє, коли джерело видимого світла використовується у фотодатчиках на просвіт. Зворотний відбивач встановлюється перед лінзою приймача, і випромінювач повертається таким чином, щоб у ньому було видно промінь.

Якщо датчик використовується з випромінювачем видимого діапазону, то для зменшення хибних спрацювань на зворотне відбивання використовують поляризаційні фільтри. Поляризаційні фільтри розташовуються навпроти випромінювача та відбивача і повертаються таким чином, щоб площини поляризації фільтрів були розташовані на 90° відносно одна одної. Коли світло відбивається від зворотного відбивача, його площина поляризації повертається на 90°, і лише таке поляризоване світло може пройти крізь фільтр, розташований на приймачі. Якщо ж поляризоване світло відбивається від блискучої поверхні, то його площина залишається у тому ж положенні, і воно не може пройти крізь фільтр.

Схеми з поляризаційними фільтрами зменшують перешкоди, які утворюються внаслідок відблисків, але на 50% водночас зменшують потужність випромінювання. Це стає суттєвим, коли довкола датчика дуже запилене середовище або об’єкт розташований на значній відстані. Також слід пам’ятати, що фотоелектричні датчики з поляризаційним фільтром працюють тільки у парі зі зворотним відбивачем, площини відбивання якого утворені гранями куба.

Фотоелектричні датчики, що реагують на розсіяне відбивання
виявляють розташований перед датчиком об’єкт по відбитому від нього випромінюванню. Світло від випромінювача потрапляє на поверхню і відбивається під різними кутами, тому частина розсіяного від поверхні об’єкта випромінювання потрапляє на приймач датчика. Схема роботи з розсіяним відбиванням не надто ефективна, оскільки лише незначна частина світла від випромінювача потрапляє на приймач, і крім того, ці датчики можуть хибно спрацьовувати під час відбивання променя під блискучих або дзеркальних поверхонь об’єкту.

У багатьох моделях датчиків викорисУніверсальний густиномірKay-Ray 3680
Розробка інтелектуального датчика Kay-Ray 3680, який використовує гамма-випромінювання, змінила підхід до вимірювання густини. Датчик об’єднує сцинтиляційний детектор з покращеними експлуатаційними характеристиками та вибухобезпечний корпус. Прилад не контактує з вимірювальним середовищем, а тому не зазнає впливу тиску, в’язкості, корозійних або абразивних речовин.

В основі принципу дії інтелектуального датчика Kay-Ray 3680 лежить технологія, яка базується на поглинанні речовиною гамма-випромінювання, що дає можливість контролю вимірювання густини речовини у режимі реального часу. Датчик густини встановлюється на технологічній трубі напроти вихідного отвору джерела гамма-випромінювання так, що гамма-промені, проходячи через трубу, потрапляють на датчик. Інтенсивність випромінювання обернено пропорційна густині матеріалу, який міститься у трубі. Сцинтиляційний детектор, який міститься у датчику, випромінює фотони світла, що реєструються фотопомножувачем, що працює в режимі підрахунку імпульсів. Кількість імпульсів з виходу фотопомножувача прямо зв’язана з інтенсивністю гамма-випромінювання. Обробка, підрахунок і масштабування імпульсів проводиться вбудованим у датчик мікропроцесором для отримання інформації про густину матеріалу у заданому технологічному режимі.

Kay-Ray 3680 використовує методику сцинтиляційного детектування і прецизійну компенсацію дрейфу для забезпечення вимірювання густини. Малий дрейф, що зумовлюється розпадом джерела і температурою навколишнього середовища, забезпечує підвищену точність, порівняно з традиційними системами з використанням кристалів йодиду натрію. Компенсація дрейфу, разом з використанням сцинтиляційного детектору, забезпечує точність до ±0.0001 г/см3, залежно від ділянки калібрування, еталонних даних та конфігурації системи.

Завдяки жорсткому корпусу і надійним внутрішнім з’єднанням, конструкція приладу забезпечує надійність і тривалий термін експлуатації. Жорсткий корпус виготовляється з алюмінієвого сплаву, покритий шаром епоксидної фарби, що захищає прилад від проникнення вологи і пилу. Автономні внутрішні відсіки забезпечують зручний доступ до монтажних затискачів. Електронні схеми, що використовуються у датчику, нечутливі до флуктуацій напруги живлення. При перериваннях подачі напруги живлення електронна схема зберігає дані конфігурації у пам’яті.

Електронні схеми датчика Kay-Ray 3680 автоматично налаштовуються практично під кожне джерело живлення змінного та постійного струму і перемикаються на дублююче джерело живлення постійного струму, коли останнє у наявності. Допустимі напруги перебувають у діапазоні від 90 до 250 В змінного струму і від 18 до 36 В постійного. Можливість адаптивного демпфування дозволяє швидко реагувати на зміни у технологічному процесі. Користувачі можуть визначати граничну установку як відсоткове відношення повномасштабного вихідного сигналу і сталої часу швидкого затухання.

Вимірювання.
Користувачі мають можливість сконфігурувати Kay-Ray 3680 для застосування у багатьох галузях промисловості шляхом вибору однієї з багатьох можливих одиниць вимірювання питомої ваги SGU.

Характеристики передачі інформації.
Датчик Kay-Ray 3680 може працювати у режимі запитів. Його можна відконфігурувати на місці вимірювань чи у приміщенні для контролю, використовуючи комунікатор HART або контрольовану систему подачі інформації з HART-сумісним інтерфейсом (обидва мають доступ до однакових даних). Підказка у екранному режимі, яку забезпечує HART-сумісний інтерфейс, допомогає користувачеві працювати у режимі запитів і здійснювати конфігурацію. Зв’язок з інтерфейсом HART-комунікатора здійснюється через окремий іскробезпечний роз’єм або аналоговий контур на 4-20 мА.
Особливості застосування і переваги приладу: 
- принцип дії приладу ідеально годиться для роботи в умовах абразивних і корозійних речовин, високого тиску і високої температури;
- інтеграція датчика з детектором зменшує вартість встановлення і монтажу;
- точність вимірювання - до ±0.0001 г/см3;
- вологостійкий і протиударний сцинтиляційний детектор на основі ПВТ (полівініловий толуол);
- допустимий діапазон напруги: від 90 до 250 В при змінному струмі з частотою 50/60 Гц або від 18 до 36 В на постійному струмі. У випадку несанкціонованого вимкнення від мережі прилад автоматично переходить до джерела живлення постійного струму;
- зручний для використання інтерфейс спрощує процедуру налаштування та калібрування HART-комунікатора;
- програмне забезпечення забезпечує самодіагностику і запис сигналу аварії, скорочує час на пошук і усунення несправностей.

Підготував Роман БОРТНИК.
товуються лінзи, щоб зробити пучок світла більш вузьким та інтенсивним і тим самим збільшити частину світла, яка надходить до приймача. Лінзи збільшують робочу відстань датчика і зменшують критичний кут розповсюдження відблисків, оскільки відбивання від блискучих поверхонь більш спрямовані і нагадують відбивання від дзеркальних поверхонь.

Підготував Богдан МЕЛЬНИК.

http://www.eltema.com.ua/

 

Теги та ключові фрази
як вичислити датчик з лазерними лучами, ФотоелектрИчний датчик Термін, датчики та їх призначення, датчики їх види призначення, види датчиків та їх призначення, Датчики, їх визначення, фотоелектричні та оптичні датчики -класифікація принцип дії, свитлові датчики, електросхема датчика пвт-01, датчик пвт01


Поділіться цією інформацією в соцмережах, дякуємо за популяризацію порталу:
Також Ви можете:

Додати до закладок Підписатись Версія для друку




Інші статті
17.11.2010р.

Електричні щити 2

Електричний щит - це початок всієї електричної частини будівлі, і не важливо, що це - величезний завод у мегаполісі або скромний будиночок у селі. Скрізь є електричні щити

18.08.2010р.

Пристрій для плавного пуску електродвигуна

Одним із самих головних недоліків асинхронних електродвигунів з короткозамкненим ротором є наявність у них великих пускових струмів. І якщо теоретично методи їх зниження були добре розроблені вже досить давно, то ось практично всі ці розробки застосовувалися дуже в рідкісних випадках

Більше статей за тегами
Пропозиції, що можуть Вас зацікавити
 19/09/2018
24
Більше пропозицій за тегами
При використанні матеріалів посилання на www.proelectro.info (для інтернет ресурсів з гіперссилкою) обов'язкове.