EN
Teisingo fotoelektrinio jungiklio jutiklio pasirinkimas pramoninėms aplikacijoms reikalauja kruopštaus kelių techninių ir aplinkos veiksnių įvertinimo. Fotoelektrinis jungiklio jutiklis veikia aptikdamas šviesos intensyvumo pokyčius, kai objektas pertraukia arba atspindi šviesos spindulį, todėl jis yra būtinas komponentas automatizavimo sistemose gamybos, pakuotės ir medžiagų tvarkymo pramonėje. Jūsų automatizavimo sistemos veiksmingumas daugiausia priklauso nuo to, ar pasirinktas fotoelektrinis jungiklio jutiklis atitinka jūsų konkrečius eksploatacijos reikalavimus, aplinkos sąlygas ir našumo lūkesčius.
Šviesos elementų jungiklių jutiklių technologijų supratimas
Skersinės detekcijos metodas
Skersinės detekcijos šviesos elementų jungiklių jutikliai susideda iš atskirų siųstuvo ir priėmimo vienetų, esančių priešingose vietose. Ši konfigūracija užtikrina aukščiausią jutiklių patikimumą ir ilgiausius aptikimo nuotolius – nuo kelių colių iki daugiau kaip 100 pėdų. Siųstuvas pastoviai skleidžia šviesos spindulį, kurį stebi priėmiklis; kai objektas pertraukia šį spindulį, šviesos elementų jungiklio jutiklis generuoja išėjimo signalą. Šis metodas puikiai tinka taikymams, kuriems reikia tikslaus mažų arba permatomų medžiagų objektų aptikimo, kuriuos kitų tipų jutikliai gali aptikti sunkiau.
Pagrindinis peršviečiamųjų sistemų privalumas yra jų nejautrumas objektų paviršiaus pokyčiams ir spalvos pokyčiams. Gamybos aplinkos, kuriose yra dulkių, naudingai naudoja peršviečiamuosius šviesos elektrinius jungiklio jutiklius, nes stiprus signalas gali prasiskverbti pro vidutinio lygio užterštumą. Tačiau reikalavimas tiksliai išlygiuoti siųstuvą ir priėmimo vienetą gali padidinti įrengimo sudėtingumą ir techninės priežiūros reikalavimus palyginti su savarankiškais jutiklių dizainais.
Atspindinė konfigūracija
Atspindinės šviesos fotoelektrinės jungiklio jutiklių sistemos sujungia siųstuvą ir priėmiklį viename korpuso bloke ir naudoja priešais jutiklį įrengtą atspindėtuvą, kuris grąžina šviesos spindulį. Ši konstrukcija užtikrina puikią aptikimo patikimumą ir supaprastina montavimą, nes reikia tik vieno elektros prijungimo. Aptikimo nuotolis paprastai svyruoja nuo kelių colių iki maždaug 4,5 metro, todėl atspindinės šviesos sistemos yra idealios vidutinio nuotolio taikymams konvejerinėse sistemose ir pakavimo linijose.
Šiuolaikiniai retrorefleksiniai fotoelektriniai jungiklio jutikliai naudoja poliarizuotos šviesos technologiją, kad būtų išvengta neteisingų aktyvinimų dėl labai atspindinčių objektų. Poliarizuojantys filtrai užtikrina, kad tik nuo nurodyto atspindėtojo atšokusi šviesa galėtų aktyvuoti jutiklį, o atspindinčios pakuotės medžiagos ar blizgūs gaminiai praeitų per spindulį be sukeliamų neteisingų perjungimų. Ši funkcija žymiai sumažina neteisingus signalus taikymuose, kur yra metaliniai ar blizgūs paviršiai, kurie kitu atveju gali trukdyti jutiklių veikimui.
Aplinkos sąlygos, į kurias reikia atsižvelgti renkantis jutiklius
Veikimo temperatūros reikalavimai
Ekstremalios temperatūros sąlygos žymiai veikia fotoelektrinio jungiklio jutiklių našumą ir tarnavimo trukmę, todėl šiluminės charakteristikos yra vienas svarbiausių atrankos kriterijų. Standartiniai pramoniniai jutikliai paprastai patikimai veikia nuo –25 °C iki +70 °C temperatūrų diapazone, o specialūs aukštos temperatūros modeliai gali atlaikyti aplinkos temperatūrą iki +200 °C arba aukštesnę. Šaldymo sandėliai, liejyklos ir lauko įrenginiai dažnai reikalauja išplėstinių temperatūrų charakteristikų, kad būtų užtikrintas nuolatinis veikimas esant sezoniškoms svyravimams ir procesui būdingoms sąlygoms.
Už paprastų temperatūros klasifikacijų ribų reikia įvertinti šiluminio ciklinimo poveikį fotoelektrinio jungiklio jutiklių parinkimui. Taikymai, susiję su sparčiais temperatūros pokyčiais, reikalauja jutiklių su patikimomis korpuso medžiagomis ir stabiliais elektroniniais komponentais, kurie išlaiko kalibravimo tikslumą visą šiluminio perėjimo laikotarpį. Nerūdijančiojo plieno korpusai užtikrina geresnę šiluminę stabilumą nei plastikiniai korpusai, o keraminiai ar safyriniai optiniai langai geriau atlaiko šiluminį smūgį nei standartiniai stiklo komponentai.
Užterštumo ir valymo reikalavimai
Pramoninėse aplinkose šviesos barjero jutikliai yra veikiami įvairių teršalų, įskaitant dulkes, drėgmę, aliejus ir cheminius garus, kurie laikui bėgant gali sumažinti optinį našumą. IP65 arba IP67 klasės jutikliai užtikrina pakankamą apsaugą daugumai gamyklinių aplinkų, o IP69K klasės jutikliai tinka taikymams, reikalaujantiems aukšto slėgio valymo – tokie reikalavimai dažni maisto perdirbimo ir farmacinės pramonės gamyboje. Jutiklio korpuso medžiaga ir optinio lango konstrukcija tiesiogiai veikia atsparumą teršalams ir valymo procedūras.
Tinkamo atsparumo teršalams šviesos barjero jutiklio pasirinkimas sumažina techninės priežiūros išlaidas ir pagerina sistemos veikimo laiką. Savivalomos optinės paviršiai, įleisti montavimo variantai bei apsauginiai skydai padeda sumažinti teršalų kaupimąsi kritinėse jutiklio dalyse. Kai kurie pažengę fotoelektrinis jungiklio jutiklis modeliai turi integruotas teršalų aptikimo funkcijas, kurios pateikia ankstyvą įspėjimą, kai optiniai paviršiai reikalauja valymo, leisdami planuoti numatytojo techninės priežiūros grafiką.
Techninės specifikacijos ir našumo parametrai
Reakcijos laikas ir perjungimo dažnis
Reakcijos laiko techniniai reikalavimai nustato, kaip greitai šviesos barjero jutiklis gali aptikti objekto buvimą ir sugeneruoti išėjimo signalus, tiesiogiai veikdami sistemos našumą aukšto greičio taikymuose. Šiuolaikiniai jutikliai pasiekia reakcijos laikus net iki 50 mikrosekundžių, leisdami aptikti greitai judančius objektus aukšto greičio konvejerinėse sistemose arba besisukančioje įrangoje. Supratimas apie sąsają tarp objekto judėjimo greičio, jutiklio reakcijos laiko ir reikiamo aptikimo tikslumo užtikrina tinkamą jutiklių parinkimą laiko kritinėse taikymo srityse.
Perjungimo dažnio galimybės apibrėžia maksimalų greitį, kuriuo fotoelektrinis jungiklis gali patikimai aptikti vieną po kito einančius objektus arba signalo perėjimus. Aukšto dažnio taikymo srityse, pvz., mažų detalių skaičiavime arba pavarų dantų stebėjime, reikalingi jutikliai, gebantys tvarkyti perjungimo dažnius, viršijančius 10 kHz. Įvertindami perjungimo dažnio reikalavimus savo konkrečiai taikomosios programai, atsižvelkite tiek į sujungtos įrangos mechaninį reakcijos laiką, tiek į valdymo sistemos įvesties elektrines charakteristikas.
Optinės charakteristikos ir šviesos šaltiniai
Šviesos šaltinio technologija, naudojama fotoelektrinio perjungimo jutiklyje, žymiai veikia aptikimo našumą, energijos suvartojimą ir eksploatacijos trukmę. LED pagrindu veikiantys jutikliai pasižymi puikiu ilgaamžiškumu, mažu energijos suvartojimu ir stabiliais išvesties parametrais esant platesnėms temperatūros riboms. Infraraudonųjų spindulių LED leidžia pasiekti geresnius rezultatus aptinkant tamsius ar juodus objektus, o matomosios raudonosios šviesos šaltiniai supaprastina montavimo ir techninės priežiūros metu atliekamus tikslinimo bei trikčių šalinimo veiksmus.
Lazerinės diodų šviesos šaltinių naudojimas leidžia tiksliai suskirstyti spindulį ir padidinti aptikimo nuotolius, todėl jie yra idealūs taikymams, kuriems reikalingi maži šviesos dėmės dydžiai arba ilgo nuotolio jutikliai. Tačiau fotoelektrinių jungiklių jutikliai su lazeriu dažnai reikalauja papildomų saugos priemonių ir aukštesnių pradinių sąnaudų lyginant su įprastais LED modeliais. Spindulio išsisklaidymo charakteristikos veikia jutiklio gebėjimą patikimai aptikti mažus objektus: labai susiaurinti spinduliai užtikrina geresnę skiriamąją gebą, tačiau gali praleisti didesnius objektus, kurie visiškai nepertraukia jutimo zonos.
PROGRAMA -Specifinės atrankos kriterijus
Objekto medžiaga ir paviršiaus savybės
Objektų, kuriuos reikia aptikti, fizinės savybės labai paveikia fotoelektrinio perjungimo jutiklių parinktį ir veikimą. Peršviečiamos medžiagos, pvz., stiklas, skaidrūs plastikai ir plėvelės, reikalauja specialių jutiklių konfigūracijų arba kitų aptikimo metodų, kad būtų užtikrintas patikimas veikimas. Peršvietimo jutikliai su poliarizuota šviesa arba išsklaidomieji atspindintys jutikliai su fonų supresija dažnai užtikrina geresnį veikimą su peršviečiamaisiais objektais lyginant su standartinėmis atspindinčiosios šviesos konfigūracijomis.
Paviršiaus atspindžio kintamumas gali sukelti nestabilų aptikimą su tam tikromis fotoelektrinės jungties jutiklių rūšimis, ypač stebint įvairialypę gaminių liniją, kurioje yra tiek matinių, tiek blizgių daiktų. Sklindančiosios šviesos atspindžio jutikliai su fiksuotu fokusu arba fonų supresijos funkcija užtikrina nuoselesnę veikimą esant įvairioms paviršiaus apdorojimo rūšims. Supratimas apie objektų charakteristikų diapazoną jūsų taikymo srityje padeda nustatyti, ar vienas jutiklio modelis gali patenkinti visus reikalavimus, ar reikia kelių jutiklių tipų patikimam veikimui užtikrinti.
Montavimo ir įrengimo apribojimai
Fizinės įdiegimo sąlygos dažnai lemia fotoelektrinio jungiklio jutiklių pasirinkimą tiek pat, kiek techniniai našumo reikalavimai. Vietos apribojimai, montavimo orientacija ir prieinamumas techninei priežiūrai visi veikia optimalios jutiklių konfigūracijos pasirinkimą jūsų taikomajame sprendime. Kompaktiški cilindriniai jutikliai tinka siaurų erdvių sąlygomis, tačiau gali siūlyti ribotas reguliavimo galimybes, tuo tarpu didesni stačiakampiai korpusai suteikia daugiau prijungimo parinkčių ir geriau matomus indikatorius, tačiau reikalauja daugiau vietos.
Įvertinkite jutiklių montavimo sprendimų ilgalaikius padėjimus, įskaitant vibracijos poveikį, mechaninį krūvį ir techninės priežiūros prieigos reikalavimus. Jutikliai, montuojami aukštos vibracijos aplinkoje, naudingai naudoja tvirtą mechaninę konstrukciją ir patikimą montavimo įrangą, o vietose, kuriose dažnai reikia valyti ar reguliuoti, reikalingi lengvai pasiekiami valdymo elementai ir optiniai paviršiai. Jutiklių gamintojo siūlomų montavimo laikiklių, apsauginių korpusų ir pratęsimų laidų prieinamumas gali žymiai paveikti įrengimo sąnaudas ir sudėtingumą.
Integravimo ir suderinamumo aspektai
Elektrinės sąsajos reikalavimai
Tinkama elektros integracija užtikrina patikimą ryšį tarp jūsų fotoelektrinio jungiklio daviklio ir valdymo sistemos komponentų. Standartinės išvesties konfigūracijos apima NPN ir PNP tranzistorių išvestis, relės kontaktus bei analoginius įtampų ar srovės signalus, kurių kiekviena siūlo skirtingų privalumų tam tikroms programoms. NPN išvestys gerai veikia su įprastomis Azijoje gaminamų įrenginių įžeminamosiomis įvestimis, o PNP išvestys tinka Europoje paplitusioms šaltinio įvestims.
Pažangūs fotoelektrinio perjungimo jungiklio jutiklių modeliai siūlo IO-Link ryšio galimybes, leidžiančias skaitmeninį parametrų reguliavimą, diagnostinį stebėjimą ir numatytosios priežiūros funkcijas per standartines pramonines tinklų sistemas. Šis skaitmeninis ryšys leidžia nuotolinius konfigūracijos pakeitimus, tikrojo laiko našumo stebėjimą ir integraciją su visos gamyklos priežiūros valdymo sistemomis. Pasirinkdami tarp paprastų perjungimo išvesties įrenginių ir intelektualių, ryšiui pritaikytų jutiklių, įvertinkite būsimus plėtros planus ir sistemos integravimo reikalavimus.
Maitinimo šaltinis ir suvartojimas
Maitinimo šaltinio reikalavimai žymiai skiriasi tarp skirtingų fotoelektrinių jungiklių jutiklių tipų ir gamintojų, dėl ko keičiasi tiek įrengimo kaštai, tiek eksploatacinė efektyvumas. Standartiniai pramoniniai jutikliai paprastai veikia 12–24 V nuolatinės srovės (NU) maitinimo šaltiniu, tuo tarpu kintamosios srovės (KA) maitinamieji modeliai priima 24–240 V kintamosios srovės (KA) įėjimus, kad būtų supaprastinta jų integracija su esamais valdymo skydeliais. Mažos galios jutiklių konstrukcijos padeda pratęsti baterijų tarnavimo laiką belaidėse aplikacijose ir sumažinti šilumos išsiskyrimą uždarose valdymo spintose.
Energinė efektyvumas tampa vis svarbesnis didelėse sistemose, kur nuolat veikia dešimtys ar šimtai fotoelektrinių jungiklių jutiklių. Šiuolaikiniai šviesos diodais (LED) paremti jutikliai sunaudoja žymiai mažiau energijos nei senesni kaitriniai ar halogeniniai modeliai, todėl sumažėja eksploatacijos kaštai ir šilumos išsiskyrimas. Kai kurie pažangūs jutikliai turi energijos taupymo miego režimus, kurie sumažina energijos suvartojimą neveikiant, tačiau išlaiko greitą reakcijos laiką, kai vėl prasideda aptikimo veikla.
DUK
Koks yra fotoelektrinio perjungimo jutiklio tipiškas tarnavimo laikas?
Šiuolaikiniai LED pagrindu veikiantys fotoelektrinio perjungimo jutikliai paprastai užtikrina 10–15 metų patikimą veikimą normaliomis pramonės sąlygomis. Tikrasis tarnavimo laikas priklauso nuo aplinkos veiksnių, tokių kaip temperatūros kraštutinumai, vibracijos lygis ir teršalų poveikis. Jutikliai su kietųjų medžiagų LED šviesos šaltiniais paprastai tarnauja ilgiau nei modeliai su kaitrinėmis ar halogeninėmis lemputėmis, kurių keitimas gali būti reikalaujamas kas 1–3 metus, priklausomai nuo veikimo valandų skaičiaus ir sąlygų.
Kaip nustatyti tinkamą jutimo nuotolį mano taikymui?
Pasirinkite fotoelektrinio jungiklio jutiklį su maksimaliu jutimo nuotoliu, kuris būtų apytiksliai 2–3 kartus didesnis už reikiamą aptikimo atstumą, kad būtų kompensuotas našumo sumažėjimas laikui bėgant dėl užterštumo, komponentų senėjimo ir aplinkos sąlygų pokyčių. Šis saugos rezervas užtikrina patikimą aptikimą visą jutiklio eksploatacijos laikotarpį, taip pat suteikia lankstumo mažoms montavimo pataisymams ir įvairiems objektų padėčių pokyčiams jutimo zonoje.
Ar fotoelektriniai jungiklio jutikliai gali patikimai aptikti permatomus objektus?
Permatomų objektų aptikimui reikia specializuotų fotoelektrinių jungiklių jutiklių konfigūracijų, pvz., peršviečiamųjų sistemų su didelės intensyvumo šviesos šaltiniais arba išsklaidomųjų atspindžių jutiklių su fono slopinimo galimybėmis. Skaidrūs stiklo ir plastiko gaminių paviršiai sugeria arba išsklaido nedidelę šviesos dalį, todėl juos galima aptikti tinkamai sukonfigūruotais jutikliais. Tačiau labai ploni plėvelės ar itin skaidrūs medžiagų tipai gali reikalauti kitų jutiklių technologijų, pvz., ultragarso ar talpyklinių jutiklių, kad būtų užtikrintas patikimas aptikimas.
Kokie priežiūros veiksmai reikalingi fotoelektriniams jungiklių jutikliams?
Reguliarios fotoelektrinių jungiklių daviklių priežiūra daugiausia apima optinių paviršių valymą, kad būtų pašalinti dulkių, tepalų ir kitų teršalų sluoksniai, kurie gali sumažinti jutimo našumą. Mėnesinis montavimo įrangos, laidų sujungimų ir korpuso vientisumo vizualinis patikrinimas padeda nustatyti galimus problemas dar prieš tai, kai jos sukeltų sistemos gedimus. Daugelis šiuolaikinių daviklių turi integruotus diagnostikos indikatorius, kurie supaprastina trikčių šalinimą ir padeda nustatyti, kada reikia specialistų priežiūros arba daviklio keitimo.