Электрические датчики в современной металлургии (стр. 8 из 8)

Широкий выбор датчиков типа ВБ производится на предприятии ЗАО «Сенсор» г. Екатеринбурге и Научно-производственной компании «ТЕКО» г. Челябинск.

Электрическая часть бесконтактного выключателя помещена в корпус из никелированной латуни или пластмассы (рис. 13). Для обеспечения работоспособности в экстремальных условиях эксплуатации электрическая часть герметизируется компаундом.

Выбор бесконтактного выключателя при проектировании нового или модернизации существующего оборудования желательно проводить, учитывая три группы функциональных и эксплуатационных параметров:

– вид объекта, воздействующего на чувствительный элемент ВБ;

– требуемые параметры коммутационного элемента ВБ;

– параметры условий эксплуатации и конструктивные особенности оборудования.

Учитывая эти группы и в зависимости от принципа работы чувствительного элемента бесконтактные выключатели подразделяются на индуктивные, ёмкостные и оптические.

Индуктивные бесконтактные выключатели (ВБИ) реагируют на металлические объекты воздействия на расстоянии срабатывания до 150 мм. Объектом может служить как металлический элемент конструкции, так и металлическая пластина, прикрепленная к любой движущейся части оборудования.

Индуктивные бесконтактные выключатели имеют чувствительный элемент в виде катушки индуктивности с открытым в сторону активной поверхности магнитопроводом (рис. 14).

Рис. 14. Функциональная схема ВБИ

Перед активной поверхностью ВБИ образуется электромагнитное поле. При внесении металлического объекта в это поле колебания генератора затухают, демодулированное напряжение падает, триггер опрокидывается, коммутационный элемент переключается.

При рабочих условиях эксплуатации (в том числе при рабочих значениях напряжения питания и температур окружающей среды) ГОСТ предусматривает надежное срабатывание всех изделий ВБИ в гарантированном интервале срабатывания.

Обычно на практике объект воздействия для ВБИ изготавливается в виде стальной пластины требуемых размеров (толщиной примерно 1 мм, рис. 15), соединенной с движущейся деталью механизма, положение которой нужно контролировать.

Если объект воздействия имеет размеры меньше стандартного, то расстояние срабатывания может измениться.

Индуктивные бесконтактные выключатели наиболее широко используются в качестве конечных выключателей рольгангов, автоматических линий и т.п. (рис. 15.).

Рис. 15. Места расположения ВБИ

Емкостные бесконтактные выключатели (ВБЕ) реагируют на наличие любых объектов воздействия, применяются как датчики уровня жидкостей и сыпучих материалов.

Емкостные бесконтактные выключатели имеют чувствительный элемент в виде вынесенных к активной поверхности пластин конденсатора. Упрощенная функциональная схема ВБЕ изображена на рис. 16.

Рис. 16. Функциональная схема ВБЕ

Приближение объекта из любого материала к активной поверхности ведет к изменению емкости конденсатора, параметров генератора и в конечном итоге к переключению коммутационного элемента.

Объекты из металла (квадратная пластина из Ст З толщиной 1 мм) или из диэлектрика с большей диэлектрической постоянной, например вода, воздействуют на ВБЕ в большей степени. Мелкие или тонкие объекты слабо воздействуют на ВБЕ.

Наиболее широкое применение ВБЕ нашли в качестве надежных и дешевых датчиков контроля максимального или минимального уровня жидких или сыпучих материалов (рис. 17, а, б). При этом возможен монтаж и обслуживание ВБЕ вне резервуаров

ВБЕ переключается и от материала, находящегося за каким-либо диэлектриком, например, он будет чувствовать угольный пек через пластину из стеклотекстолита (рис. 17, б).

В качестве иллюстрации такой работы с учетом влияния окружающего металла можно привести следующий пример применения. При диаметре отверстия в металлическом резервуаре, равном тройному диаметру активной поверхности бесконтактного выключателя ВБЕ-Ц30–96 У – …, он будет реагировать на минеральное масло через стекло толщиной 18 мм, а при диаметре отверстия в резервуаре, равном двойному диаметру активной поверхности, – через стекло толщиной 6 мм.

ВБЕ применяется также для счета или позиционирования различных объектов из неметаллических материалов (рис. 17, в).

Оптические бесконтактные выключатели (ВБО) используют для определения перемещения, наличия или контроля размеров объектов из любого непрозрачного материала, а также для позиционирования и счета любых объектов из любого непрозрачного материала Зона их чувствительности достигает 16 метров. Температура окружающей среды от -25⁰С до +80⁰С.

Рис. 18. Функциональная схема ВБО

Излучатель – это устройство, состоящее из источника оптического излучения, линз и необходимой электрической схемы, создающее оптический луч.

Приемник – это устройство, состоящее из чувствительного элемента, линз и необходимой электрической схемы, воспринимающее оптический луч от излучающего устройства.

Список использованной литературы

1. Седш В.В. Основы автоматизации прокатного производства

2. Илёв В.Г. Автоматизация и системы управления в прокатном производстве