Snímače přiblížení: Jak je vybrat a používat

-- 22.12.09 10:20

Nejnovější trendy v oblasti indukčních, fotoelektrických a laserových snímačů vám pomohou při implementaci. Jsou pro vás důležité nižší náklady, méně starostí, snadnější nastavení a delší životnost?

Výběr vhodného snímače (senzoru) pro danou aplikaci ušetří mnoho nákladů a starostí díky snadnějšímu nastavení, bezchybnému provozu a delší životnosti. Současná vylepšení v oblasti citlivosti indukčních, fotoelektrických a laserových snímačů nabízejí uživatelům ještě větší výběr a umožňují přijímat ještě lepší rozhodnutí. Výrobci senzorů neustávají v inovacích i v době globálního ekonomického zpomalení a podle kladných ekonomických odhadů organizace ARC Advisory Group se očekává, že objem prodeje snímačů přiblížení se v roce 2010 výrazně oživí. Například dodávky snímačů přiblížení mají v roce 2012 překonat objem z roku 2008.

„Využívání OEM produktů, partnerství a modulárního provedení patří mezi strategie, které výrobci senzorů uplatňují pro udržení nízkých výrobních nákladů,“ říká Florian Güldner, analytik a hlavní autor zprávy „Výhled vývoje celosvětového prodeje snímačů přiblížení“ vydané společností ARC. „Modulární provedení senzoru vychází ze standardní sestavy součástí a rozhraní v senzoru,“ říká Güldner, „a vytváří opětovně použitelné podsystémy, které lze vyrábět ve velkých objemech a využívat napříč mnoha produktovými řadami. Díky tomu mohou dodavatelé nakupovat určité modulární komponenty vyrobené třetími stranami, zachovávat stabilní ceny pro konečné uživatele a přitom provádět inovace.“

Výběr mezi indukčními, fotoelektrickými a laserovými senzory vyžaduje znalosti o požadavcích aplikace a schopnostech senzoru. Marcel Ulrich, produktový manažer společnosti Pepperl+Fuchs, vysvětluje přednosti a slabiny každého typu: Indukční snímače detekují změny v elektromagnetickém poli, takže cílový objekt musí být z kovu. Snímací dosah je krátký, obvykle do 5 cm, a v závislosti na fyzické velikosti snímače může být dosah menší než 1 cm. Ulrich připomíná, že indukční snímače jsou cenově výhodné a robustní (ve srovnání s fotoelektrickými nebo mechanickými typy). Na jejich funkci nemají vliv nárazy, mechanické otřesy, kapaliny, nečistoty ani prach. Jejich tvar může být válcový, krychlový, plochý obdélníkový nebo plochý kruhový.

Fotoelektrické snímače, jak již název napovídá, vyzařují paprsek světla a detekují objekty pomocí měření odrazu světla. Cílovým objektem může být v podstatě jakýkoli materiál. Jejich dosah se pohybuje od tisícin centimetru u malých modelů s optickými vlákny až po desítky metrů u výkonných jednocestných typů. Mechanické otřesy, prach, nečistoty, kapaliny a další kontaminanty mohou zhoršit optický výkon. U standardních typů fotobuněk s difúzním režimem (s přímou detekcí) mohou působit problémy měnící se barvy cílového objektu. „Velké množství speciálních typů fotobuněk pro infračervené a viditelné červené světlo (s pevným ohniskem, s potlačením pozadí a vláknovou optikou) může napodobit přesnost laseru za mnohem nižší cenu,“ tvrdí Ulrich.

Laser: Produkty na bázi laseru měřící dobu letu paprsku světla nabízejí velmi přesnou optickou detekci, a to i na dlouhé vzdálenosti. I když se cena laserových diod v posledních letech snížila, fotobuňky na bázi laseru jsou z těchto tří snímacích technologií nejdražší. „K nevýhodám laserových diod patří vyšší cena než u jiných technologií snímání, teplotní nestabilita, omezená životnost a bezpečnostní aspekty týkající se ochrany oka,“ vypočítává Ulrich. (Společnost P+F nabízí „oku bezpečný" infračervený laser třídy 1 pro snímání a zabudovaný laser v červeném spektru třídy 2 pro seřízení.)

Pomoc při výběru

Pro pomoc při výběru nejlepší technologie pro danou aplikaci nabízejí dodavatelé snímačů často on-line i osobní poradenství stejně jako tištěnou literaturu. Eric Simmons, produktový specialista společnosti Sick, uvádí, že aplikační technici společnosti Sick kladou otázky zaměřené na podrobnosti aplikace, jako jsou detekce objektů, podmínky prostředí, instalační požadavky a další specifické údaje. Mohou vybrat snímač na základě úvodního popisu nebo si mohou vyžádat vzorek cílového objektu a výkres popisující aplikaci. „Po získání vzorku a popisu aplikace bude aplikační technik schopen simulovat tuto aplikaci ve společnosti Sick a nabídnout doporučený typ senzoru,“ říká Simmons. Společnost Sick i další nabízejí také nástroje, jako je průvodce výběrem senzorů.

Středisko Schneider Electric Sensor Competency Center, založené v roce 2005, zahrnuje snímače, technologie a odborníky z firemních obchodních jednotek Hyde Park a Telemecanique. Společnost SCC, se sídlem ve městě Dayton ve státě Ohio, se odvolává na fakt, že poskytuje svým zákazníkům komplexní a integrovaný zdroj pro vše okolo senzorů. Webová stránka společnosti SCC nabízí produkty, nástroje, literaturu, distributory, křížové odkazy na další výrobce, zpravodaj, průzkumy i videa a další podporu a zdroje. On-line nástroj společnosti SCC pro výběr snímačů umožňuje vyhledávat podle typu snímače – ultrazvukové, fotoelektrické, indukční a kapacitní – a podle modelového čísla nebo jeho části. Tato možnost je užitečná v případě, že je část čísla mechanickým opotřebením nečitelná nebo když chybí dokumentace. Možnost „Oblíbené“ dovoluje srovnání s různými modely.

Indukční snímání

„Technologická vylepšení usnadnila instalaci a zvýšila životnost indukčních snímačů,“ říká Cory Nichols, produktový manažer společnosti Baton pro senzory. K nedávným vylepšením snímačů krychlového a plochého kruhového tvaru od společnosti Baton patří:Automatická konfigurace: Některé snímače mohou snímat při spuštění a inteligentně určit, zda byly zapojeny NPN (negativní logika), nebo PNP (pozitivní logika), a podle toho automaticky nastaví režim.Zabudovaná inteligence: Vestavěný mikroprocesor může nabízet potenciál pro zakázkovou logiku a umožnit zakázkové přizpůsobení ve výrobě, pokud jde o dosah a citlivost, a rozšířit záběr aplikací se snímači, včetně aplikací s výrazným elektromagnetickým rušením.Odolné provedení: Uvnitř snímače lze použít zalévací materiál pohlcující vibrace a nárazy a zvýšit tak jejich odolnost v náročném prostředí, zvýšit teplotní rozsah pro použití v zátěžových venkovních aplikacích, ve vozidlech, ve stavební technice, v průmyslových balicích zařízeních, obráběcích strojích a automatizovaných montážních linkách.Flexibilita: K dispozici mohou být doplňkové výstupy typu NO (normálně rozepnutý) nebo NC (normálně sepnutý).ňkovým výstupům a automatické konfiguraci mohou koneční uživatelé, výrobci OEM nebo systémoví integrátoři zakoupit jeden typ jednotky, který může řešit širší pole náročných senzorových aplikací, namísto skladování několika různých senzorů,“ podotýká Nichols. „Také provedení indukčních senzorů může pomoci zvýšit elektromagnetickou kompatibilitu (EMC) a vyhnout se elektromagnetickému rušení (EMI),“ uvádí Karen Kellerová, manažerka pro strategický marketing společnosti Turck. „Senzory s redukčním faktorem 1 využívají samostatné cívky pro odesílání a přijímání signálu, takže železné i neželezné kovy mají stejný účinek a provozní vzdálenosti jsou také stejné,“ pokračuje. „Díky odstranění feritového jádra pracují senzory s redukčním faktorem 1 s vyšší spínací frekvencí a jsou imunní vůči elektromagnetickému rušení od elektrických svařovacích zařízení, výtahů a elektrických pecí,“ dodává Karen Kellerová. Snímače Turck uprox+, včetně modelu Q10S, jsou vyspělými snímači s redukčním faktorem 1.

Autor: Mark T. Hoske, Control Engineering

Sponzorované odkazy

	All for Power - odborný časopis o energetice Časopis All for Power se zaměřuje na uhelnou a jadernou energetiku, plynárenství, teplárenství a energetické strojírenství. Medium přináší i racionální pohledy na OZE.
	4METAL.CZ - portál kovozpracujícího odvětví Skupina 4metal je sdružení kovozpracujících a strojírenských firem. Katalog firem, Burza strojů a materiálů, Burza práce, akce, aktuality, média. To vše na jedné adrese.
	Řízení a údržba průmyslového podniku Redaktoři časopisu průběžně sledují nejnovější trendy ve všech aspektech výroby v průmyslových závodech a přinášejí odběratelům informace, které potřebují pro udržení své konkurenceschopnosti.