Senzori približavanja – pronađite proizvođače i dobavljače

Senzori blizine detektiraju objekte, radne komade ili komponente stroja bez fizičkog kontakta unutar ograničenog dometa detekcije.

Koriste se za nadzor prisutnosti, položaja, krajnjih položaja ili sekvenci kretanja. Signal senzora zatim se može obraditi u upravljaču za pokretanje funkcija stroja, zaustavljanje procesa ili pokretanje daljnjih koraka automatizacije.
Ovisno o načelu mjerenja, senzori blizine otkrivaju metalne, nemetalne, prozirne, tekuće ili čvrste objekte. Uobičajene vrste uključuju indukcijske, kapacitivne, optičke, magnetske i ultrazvučne senzore blizine.
Tipične primjene mogu se pronaći u strojarstvu i tehnici postrojenja, automatizaciji i tehnici montaže, transportnim trakama, ambalažnim strojevima, strojnim alatima, skladišnoj tehnici i opremi za rukovanje.
U nastavku je pregled tipičnih vrsta, primjena, prednosti, ograničenja i važnih kriterija za odabir senzora blizine.

Vrste senzora blizine

Induktivni senzori blizine

Induktivni senzori blizine otkrivaju metalne objekte putem promjena u elektromagnetskom polju.
Kada se metalni predmet približi aktivnoj površini senzora, u predmetu se generiraju vrtložne struje. One utječu na elektromagnetsko polje i uzrokuju izlazni signal kada se dosegne definirana mjerna udaljenost.
Induktivni senzori rade bez kontakta, uglavnom su otporni na habanje i omogućuju kratko vrijeme odziva. Posebno su pogodni za detekciju čelika, nehrđajućeg čelika, aluminija, mesinga i drugih metala.
Međutim, domet detekcije ovisi o materijalu, veličini ciljnog objekta i dizajnu senzora.

Kapacitivni senzori blizine

Kapacitivni senzori blizine detektiraju promjene u električnom polju.
Osim metala, mogu otkrivati plastiku, staklo, drvo, papir, prašine i tekućine. To ih čini pogodnima za nadzor razine punjenja, detekciju materijala i nadzor nemetalnih obradaka.
Kapacitivni senzori ponekad mogu detektirati materijale i kroz stijenke nevodljivih spremnika.
Vlažnost, naslage prašine i promjene u svojstvima materijala mogu utjecati na preklopno ponašanje. Stoga je često potrebna precizna prilagodba osjetljivosti.

Optički senzori blizine

Optički senzori blizine koriste vidljivu ili infracrvenu svjetlost za detekciju objekata.
Difuzno reflektirajući senzori procjenjuju svjetlo reflektirano od objekta. Retro-reflektivni senzori rade s suprotnim reflektorom, dok senzori s prohodnim snopom koriste odvojene predajnike i prijamnike.
Optički senzori omogućuju veći domet nego mnogi induktivni ili kapacitivni dizajni te mogu otkrivati i male objekte.
Međutim, boja, sjaj, prozirnost, ambijentalno svjetlo i kontaminacija mogu ometati detekciju.

Ultrazvučni senzori blizine

Ultrazvučni senzori blizine emitiraju zvučne impulse i procjenjuju odraz od ciljanog objekta.
Budući da je mjerenje uglavnom neovisno o boji i optičkoj prozirnosti, mogu se detektirati i tamni, sjajni ili djelomično prozirni predmeti.
Ultrazvučni senzori pogodni su za nadzor prisutnosti, detekciju udaljenosti i primjene za mjerenje razine punjenja.
Vrlo male, mekane, zakrivljene ili visoko apsorbirajuće predmete može biti teže detektirati.

Magnetski senzori blizine

Magnetski senzori blizine reagiraju na magnetsko polje.
Često se koriste za detekciju položaja klipova u pneumatskim ili hidrauličkim cilindarima, klapni, vrata ili drugih pokretnih komponenti.
Ovisno o konstrukciji, rade s jezičnim kontaktima, Hallovim senzorima ili magnetorezistivnim metodama mjerenja.
Ciljani objekt mora biti ili sam po sebi magnetičan ili opremljen magnetom.

Mehanički aktivirani senzori blizine

Mehanički aktivirani blizinski prekidači otkrivaju objekt izravnim kontaktom.
Mogu imati klip, kotrljajući polugasti mehanizam ili opružnu šipku koja se aktivira kada obradak uspostavi kontakt.
Strogo govoreći, ovi uređaji nisu nekontaktni senzori, ali se u praksi često koriste za slične zadatke poput nadzora krajnjeg položaja ili prisutnosti.
Robusni su i jednostavni za procjenu, ali podložni su mehaničkom habanju.

Primjene senzora blizine

Mašinstvo i procesno inženjerstvo

U strojarstvu senzori blizine detektiraju obradke, klizače, alate, zupčanike i druge pokretne komponente.
Praćenje krajnjih položaja, potvrđivanje dovršenih pomaka i pružanje signala za sljedeći korak procesa.
Induktivni senzori su osobito česti tamo gdje se metalne komponente stroja moraju pouzdano detektirati.

Tehnika automatizacije i sklapanja

U sustavima za montažu senzori blizine provjeravaju jesu li komponente prisutne, ispravno umetnute ili potpuno pozicionirane.
Praćenje se odnosi na hvataljke, sustave za dovod, stezne uređaje i nosače obradaka.
Kratki vremena odziva i visoka ponovljivost osobito su važni pri visokim brzinama ciklusa stroja.

Tehnologija transportnih traka i logistike

Na pokretnim trakama i valjkastim transportnim trakama senzori blizine otkrivaju spremnike, pakete, palete i drugu transportiranu robu.
Podržavaju kontrolu protoka materijala, broje obradke i otkrivaju zagušenja ili slobodne položaje za prijenos.
Ovisno o materijalu i udaljenosti, koriste se optički, kapacitivni ili ultrazvučni senzori.

Tehnologija pakiranja

U ambalažnim strojevima senzori blizine nadziru proizvode, folije, kartone, zatvarače i elemente ambalaže.
Mogu otkriti nedostajuće dijelove, pokrenuti operacije rezanja ili brtvljenja i provjeriti položaj zapakiranih proizvoda.
Za prozirne folije ili visoko reflektirajuće površine potrebne su posebno prikladne optičke ili ultrazvučne metode.

Strojevi i strojevi

U strojnim alatima senzori blizine nadziru stanja stezanja, položaje alata, zaštitne poklopce i pokretne osi.
Često moraju izdržati rashladne tekućine, metalne strugotine i vibracije.
Stoga su robusna kućišta i visoka razina zaštite osobito važni.

Praćenje razine punjenja

Kapacitivni, optički i ultrazvučni senzori blizine mogu nadzirati razinu punjenja ili prisutnost tekućina, granula i prašaka.
Ovisno o primjeni, mjerenje se provodi izravno u mediju ili kroz stijenku spremnika.
Prikladnost ovisi o svojstvima materijala, geometriji spremnika, naslagama i uvjetima okoline.

Vrata, klapne i zaštitni uređaji

Magnetski ili indukcijski senzori blizine prate položaj vrata, klapni i zaštitnih poklopaca.
Mogu pokazati je li zaštitni uređaj otvoren ili zatvoren.
Primjene vezane uz sigurnost zahtijevaju odgovarajuće i odgovarajuće odobrene sigurnosne senzore.

Prednosti senzora blizine

• Bezkontaktna detekcija objekata s malim habanjem
• Brz odgovor u automatiziranim procesima
• Visoka ponovljivost
• Kompaktna integracija u strojeve i postrojenja
• Detekcija različitih materijala ovisno o načelu mjerenja
• Praćenje prisutnosti, položaja i krajnjih položaja
• Pogodnost za visoke frekvencije prebacivanja
• Jednostavna veza s upravljačkim sustavima
• Verzije za zahtjevna industrijska okruženja
• Niske zahtjeve za održavanjem pri ispravnom odabiru

Ograničenja senzora blizine

• Induktivni senzori blizine detektiraju samo metalne objekte. Domet detekcije može značajno varirati ovisno o vrsti metala.
• Kapacitivni senzori osjetljivi su na vlagu, naslage i promjene svojstava materijala. To može dovesti do potrebe za ponovnim podešavanjem ili lažnog prebacivanja.
• Na optičke senzore mogu utjecati prljavština, prašina, ambijentalno svjetlo, prozirni materijali ili visoko reflektirajuće površine.
• Ultrazvučni senzori zahtijevaju dovoljno veliku i povoljno orijentiranu reflektirajuću površinu. Mekani, mali ili zakrivljeni predmeti mogu se detektirati samo u ograničenoj mjeri.
• Magnetski senzori blizine zahtijevaju odgovarajuće magnetsko polje i na njih mogu utjecati vanjski magnetski utjecaji.
• Stvarna detekcijska udaljenost ovisi ne samo o senzoru, već i o veličini objekta, materijalu, položaju ugradnje i uvjetima okoline.
• Više senzora instaliranih blizu jedan drugoga može međusobno ometati, ovisno o načelu mjerenja.
• Standardni senzori blizine nisu automatski prikladni za sigurnosne funkcije. Za takve primjene moraju se koristiti posebno testirani sigurnosni senzori.

Važni kriteriji za odabir senzora blizine

Materijal ciljanog objekta

Princip mjerenja mora biti prikladan za objekt koji se detektira.
Metalni radni komadi mogu se otkriti posebno pouzdano pomoću induktivnih senzora. Kapacitivni, optički ili ultrazvučni senzori prikladniji su za plastiku, staklo, tekućine ili praške.
Također treba uzeti u obzir boju, sjaj, prozirnost i strukturu površine.

Domet detekcije

Potrebna radna udaljenost ovisi o uvjetima ugradnje i mogućim tolerancijama u položaju objekta.
Nominalni radni domet naveden u tehničkim podacima obično se određuje pod definiranim uvjetima ispitivanja. U stvarnom radu materijal, temperatura i uvjeti ugradnje mogu smanjiti upotrebljivi domet.
Adequatna radna rezerva povećava pouzdanost.

Dizajn i tip instalacije

Senzori blizine dostupni su u cilindričnom, pravokutnom, prstenastom i posebno kompaktnom dizajnu.
Veličine navoja kao što su M8, M12, M18 i M30 široko se koriste za cilindrične senzore.
Senzori za ugradnju u ravninu mogu se u velikoj mjeri ugraditi u metalne površine. Verzije za ugradnju iznad površine zahtijevaju veći razmak oko aktivne površine, ali često omogućuju veći detekcijski domet.

Radijska frekvencija i vrijeme odziva

Brzo pokretni radni komadi i visoke stope ciklusa stroja zahtijevaju dovoljno visoku frekvenciju prebacivanja.
Senzor mora otkriti objekt u raspoloživom vremenu i bez odgode prenijeti signal upravljaču.
Induktivni i optički senzori često su osobito pogodni za brze operacije prebacivanja.

Izlazna funkcija

Senzori blizine dostupni su s PNP, NPN, relejnim i digitalnim izlazima.
Također se mora definirati hoće li izlaz raditi kao obično otvoren, obično zatvoren ili preklopni.
Izlazni signal, napon napajanja i vrsta priključka moraju biti kompatibilni s postojećim upravljačem.

Povezivanje i sučelja

Ovisno o dizajnu, električno se spajanje vrši putem fiksnog kabela, konektora ili terminala.
Binarni izlaz dovoljan je za jednostavne zadatke prebacivanja. Konfigurabilni senzori mogu putem digitalnih sučelja prenositi dodatne dijagnostičke i procesne podatke.
Standardizirana komunikacija pojednostavljuje puštanje u rad, nadzor stanja i zamjenu uređaja.

Okolišni uvjeti

Temperatura, vlaga, prašina, ulja, rashladne tekućine, kemikalije i vibracije utječu na odabir.
Senzor mora imati odgovarajući stupanj zaštite i adekvatnu mehaničku i kemijsku otpornost.
Za preradu hrane, vanjske primjene, potencijalno eksplozivne atmosfere ili higijenske procese mogu biti potrebni posebni materijali i odobrenja.

Smetnje i udaljenosti za montažu

Metalne konstrukcije, susjedni senzori, električni kabeli i elektromagnetska polja mogu utjecati na način prebacivanja.
Stoga je potrebno poštovati instalaciju i minimalne udaljenosti koje je naveo proizvođač.
Sigurno montiranje sprječava da vibracije ili promjene položaja uzrokuju nepouzdane točke prebacivanja.

Pokazatelji i dijagnostika

Mnogi senzori blizine imaju LED diode koje pokazuju radno stanje, stanje preklopnika ili kvarove.
Napredne dijagnostičke funkcije mogu prijaviti kratka spojena, kontaminaciju, slabe signale ili nedovoljne radne rezerve.
Ove informacije olakšavaju puštanje u rad i preventivno održavanje.

Sažetak

Senzori blizine otkrivaju objekte i komponente stroja unutar definiranog dometa detekcije i pružaju signale za upravljanje, nadzor i automatizaciju.
Ovisno o ciljnom materijalu i primjeni, koriste se induktivni, kapacitivni, optički, magnetski ili ultrazvučni senzori blizine.
Glavni kriteriji odabira uključuju materijal cilja, detekcijsku udaljenost, konstrukciju, frekvenciju prebacivanja, izlazni signal i uvjete okoline.
Ograničenja odgovarajućeg načela mjerenja moraju se uzeti u obzir kako bi se osigurala pouzdana detekcija objekata i izbjeglo lažno prebacivanje.

Senzori blizine dostupni su od raznih proizvođača i dobavljača. Sveobuhvatne informacije o proizvođačima i dobavljačima senzora blizine iz cijelog svijeta mogu se pronaći na stranici Exportpages.