مستشعر القرب

• أجهزة استشعار القرب بالسعة

يمكن لأجهزة استشعار التقارب السعوية اكتشاف الأهداف المعدنية وغير المعدنية-في شكل مساحيق وحبيبات وسوائل ومواد صلبة. يشبه هذا الجهاز جهاز استشعار حثي، فيما عدا أنه يتم استبدال الملف الحثي للمستشعر الحثي بلوحة استشعار سعوية. تشكل لوحة الاستشعار في المستشعر مكثفًا مع الجسم المستهدف، وعندما يقترب الجسم من سطح الاستشعار، فإنه يدخل المجال الكهروستاتيكي للقطب ويغير السعة في دائرة المذبذب. يبدأ المذبذب في التذبذب، وتقرأ دائرة الزناد سعة المذبذب. عندما يصل إلى سعة معينة، فإنه يغير حالة إخراج المستشعر. عندما يتحرك الجسم بعيدًا عن المستشعر، تقل سعة المذبذب، ويحول حالة خرج المستشعر إلى حالته الأصلية.

السعة أبطأ من الحثية، ويمكنها عادةً اكتشاف 1 ~ 25 مم، ويمكن لبعض أجهزة الاستشعار اكتشاف 2 بوصة. نظرًا لأن أجهزة الاستشعار السعوية قادرة على اكتشاف معظم أنواع المواد، فيجب إبعادها عن المواد غير -المستهدفة لتجنب التشغيل الخاطئ. ولذلك، إذا كان الهدف يحتوي على مواد حديدية، فإن أجهزة الاستشعار الحثية تكون خيارًا أكثر موثوقية.

• أجهزة استشعار القرب الاستقرائي

على عكس تقنيات الاستشعار عن قرب الأخرى، يمكنها العمل فقط على الأجسام المعدنية لأنها تستخدم المجالات المغناطيسية للكشف. تعمل أجهزة استشعار القرب الاستقرائي بطريقتين.

في الطريقة الأولى، عندما يقترب هدف من الحساس، يزداد التيار المستحث، مما يزيد الحمل على دائرة الذبذبة، مما يؤدي إلى إخماد ذبذبتها أو توقفها. يكتشف المستشعر هذا التغيير في حالة التذبذب باستخدام دائرة كشف السعة ويخرج إشارة كشف.

وبالطريقة الأخرى، يتم استخدام تغيير التردد الناتج عن وجود هدف موصل بدلاً من تغيير السعة. تتسبب الأهداف المعدنية غير الحديدية مثل الألومنيوم أو النحاس التي تقترب من المستشعر في زيادة تردد التذبذب، بينما تتسبب الأهداف المعدنية الحديدية مثل الحديد أو الفولاذ في تقليل تردد التذبذب. يؤدي التغير في تردد التذبذب بالنسبة للتردد المرجعي إلى تغيير حالة خرج المستشعر.

كمستشعر تقارب، غالبًا ما تُستخدم مستشعرات القرب الاستقرائي في تطبيقات المسافة الأقصر ويمكن أن توفر معدلات تحديث سريعة للغاية لأنها تعتمد على مبدأ اكتشاف الاختلافات في المجالات الكهرومغناطيسية. يعمل هذا المستشعر بشكل أفضل على المواد المعدنية الحديدية مثل الحديد والصلب.

في ظل الظروف العادية، يعد مؤشر الإشارة وسيلة لعكس إشارة حالة العمل الخاصة بالمفتاح، وهي:

في حالة الفتح الطبيعي (NO)، يكون "متوقفًا"؛ في حالة الإغلاق الطبيعي (NC)، يكون "قيد التشغيل".

عندما يكون مؤشر الإشارة غير متناسق مع إشارة التغذية المرتدة، فإنه يشير إلى وجود خلل أو ظاهرة سيئة. هناك العديد من الأسباب المحتملة:

1. تم توصيل أجهزة الاستشعار والمعدات بشكل غير صحيح، والجهد العامل غير صحيح، والمعدات ذات دائرة كهربائية قصيرة -، وما إلى ذلك، مما يؤدي إلى سوء مباشر مثل الاحتراق والتلف وانهيار الدائرة الداخلية للمستشعر.

2. اتصال دائرة المعدات ضعيف أو دائرة قصر غير مستقرة، الأمر الذي يسبب -ضررًا مدمرًا للجزء الداخلي من المستشعر.

3. المستشعر نفسه ليس لديه وظيفة حماية. بمجرد أن يكون الاتصال خاطئًا أو يحدث ماس كهربائى، لا يمكن استخدام المفتاح مباشرة.

(من المستحيل التمييز بين ما إذا كانت عملية التشغيل سيئة أم سيئة.)

4. جهد التشغيل مرتفع جدًا، وجهد تيار الدائرة القصيرة -اللحظي مرتفع جدًا، وأنبوب الإخراج معطل بسبب دائرة قصر -طويلة المدى. يتغير ضوء الإشارة، لكن لا يوجد خرج للإشارة.

يومض ضوء الإشارة، ولا يوجد تغيير في الإشارة، وهناك دائرة كهربائية قصيرة في الجهاز والاتصال، وقد يتلف المفتاح بشكل مباشر أو مشبع إذا لم يتم التعامل معه لفترة طويلة.

يشير إلى طريقة تركيب المستشعر. يمكن دفن التثبيت المتساطح في المعدن، في حين لا يمكن دفن التثبيت غير المتساطح في المعدن، ولكن مسافة العمل أطول من مسافة التثبيت المتساطح. التثبيت المتساطح: يتم دفن المستشعر في قاعدة معدنية، ويكون سطح عمل الاستشعار الفعال الخاص به متسقًا مع سطح القاعدة. التركيب غير المتساطح-: لا يتم دفن المستشعر في قاعدة معدنية، ويجب أن يحافظ سطح عمل الاستشعار الفعال الخاص به على حجم معين مع قاعدته. بالنسبة لأجهزة استشعار القرب بنفس المواصفات، يمكن للتركيب غير المتساطح - الحصول على أقصى مسافة استشعار. مزايا أجهزة الاستشعار المثبتة-المثبتة على نحو متساطح هي: أنها تتمتع بأداء أفضل للحماية الميكانيكية وقدرة أقوى على مقاومة-التداخل مقارنة بأجهزة الاستشعار المثبتة على-غير المتساطح-. بالمقارنة مع المستشعرات غير-المثبتة على نحو متساطح-، تبلغ مسافة عمل المستشعرات المثبتة على نحو متساطح-حوالي 69% من الأخيرة.

يشبه مبدأ عمل أجهزة الاستشعار التقريبية السعوية مبدأ عمل أجهزة الاستشعار الحثية. يقوم المكثف الموجود على الجانب الرئيسي للمستشعر بتوليد مجال كهرومغناطيسي. الأجزاء القريبة تغير شدة وتكرار التذبذب. على عكس أجهزة الاستشعار الحثية، لا تستطيع أجهزة الاستشعار السعوية اكتشاف الأجزاء المعدنية فحسب، بل يمكنها أيضًا اكتشاف الأجزاء ذات الأشكال والمواد المختلفة (الصلبة والسائلة واللزجة والمسحوقة وما إلى ذلك).

الملامح الرئيسية لأجهزة الاستشعار بالسعة هي:

1. المدى المنخفض: أقل من 60 ملم

2. أغلى إلى حد ما من أجهزة الاستشعار الاستقرائية

3. يستخدم لمجموعة واسعة من الأجزاء المصنوعة من جميع المواد المختلفة

4. يمكن اكتشاف الأشياء من خلال الجدران غير المعدنية

5. حساس للرطوبة والأبخرة المركزة

6. يستخدم على نطاق واسع للكشف عن المستوى (أي من خلال الزجاجات البلاستيكية) وللكشف عن المواد الشفافة على مسافات قصيرة

7. لا يوجد تآكل ميكانيكي،-مدة خدمة طويلة

8. تتكيف مع البيئات الصناعية (الأجواء الملوثة)

9. إنتاجية عالية

أجهزة استشعار القرب الاستقرائي هي الأكثر شعبية. لديهم دائرة متذبذبة تولد مجالًا كهرومغناطيسيًا. يتم اكتشاف أي جزء معدني يقترب منه لأنه مصدر التيار المستحث مما يقلل من الذبذبات التي يستشعرها الكاشف.

الخصائص الرئيسية لأجهزة الاستشعار الاستقرائية هي:

1. يمكن استخدامها فقط للأجزاء المعدنية

2. نطاق محدود نسبيًا: الحد الأقصى 80 مم، حسب طبيعة السبيكة

3.تكلفة منخفضة: نصف سعر أجهزة الاستشعار الكهروضوئية

4. قوية، مقاومة للبيئات القاسية، غير حساسة للصدمات، الاهتزازات، الغبار، الخ.

5. تردد تحويل عالي (عدة كيلو هرتز)، مما يسمح باكتشاف الأجزاء التي تمر بسرعات عالية حتى عند الدوران.

6. لا توجد أجزاء متحركة قابلة للارتداء

1. تداخل المجال المغناطيسي: نظرًا لأن مفاتيح القرب الحثي تكتشف ما إذا كان الجسم يقترب من خلال اكتشاف التغيرات في المجال المغناطيسي، فلا ينبغي أن يكون هناك مجال مغناطيسي قوي حول التثبيت، مما سيتداخل مع تشغيله الطبيعي.

2. جهد مصدر الطاقة غير المستقر: يمكن لجهد العمل العادي والمستقر أن يضمن التشغيل العادي لمفتاح القرب. سيؤدي الجهد غير المستقر أو الدائرة القصيرة لخط الطاقة إلى فشل مفتاح القرب في العمل بشكل صحيح.

3. الكائن المكتشف ليس مادة معدنية: يمكن لمفتاح القرب الحثي اكتشاف المواد المعدنية فقط.

4. تقادم المعدات: بعد الاستخدام لفترة طويلة-، ستتقادم المكونات الداخلية لمفتاح القرب أيضًا أو تتعرض للتلف، مما يؤدي إلى فشلها وتحتاج إلى فحصها وإصلاحها.

5. الأسلاك فضفاضة: إذا كان الموقع الذي تم تركيب مفتاح القرب يهتز فيه لفترة طويلة، فإن ذلك سيؤدي إلى ارتخاء الأسلاك الخاصة به، مما يؤدي إلى نقل إشارة ضعيف أو فضفاض، وهو ما ينعكس في فشل مفتاح القرب.

القضايا البيئية: بشكل عام، فإن مستوى الحماية للعديد من العلامات التجارية المستوردة، مثل مفاتيح القرب الخاصة بشركة Autonics، هو IP66 وما فوق. ومع ذلك، بالنسبة لمفاتيح القرب الحثية، إذا كان هناك غبار كثيف على سطح الجسم المكتشف، فسيؤدي ذلك حتمًا إلى انخفاض دقة الكشف ويكون له تأثير أكبر على سرعة الاستجابة وحساسية مفتاح القرب.

سوف تواجه أجهزة استشعار القرب الاستقرائي بعض الأخطاء الشائعة أثناء الاستخدام. إن فهم أسباب هذه الأخطاء وطرق استكشاف الأخطاء وإصلاحها المقابلة يمكن أن يساعد في حل المشكلات بسرعة وضمان التشغيل الطبيعي لخط الإنتاج.

فيما يلي بعض الأخطاء الشائعة وطرق استكشاف الأخطاء وإصلاحها:

لا توجد إشارة الإخراج

السبب: مشكلة في مصدر الطاقة، أو خطأ في الأسلاك، أو تلف المستشعر، أو أن الكائن المستهدف ليس ضمن نطاق الكشف.

طريقة استكشاف الأخطاء وإصلاحها:

تحقق مما إذا كان جهد مصدر الطاقة يلبي المتطلبات وتأكد من توصيل مصدر الطاقة بشكل صحيح.

تحقق مما إذا كانت الأسلاك فضفاضة أو منفصلة.

تأكد مما إذا كان الكائن المستهدف ضمن نطاق الكشف الفعال للمستشعر.

إذا كانت الفحوصات المذكورة أعلاه طبيعية، فقد يكون المستشعر نفسه تالفًا ويجب استبدال مستشعر جديد.

إشارة خرج غير مستقرة

السبب: التداخل البيئي (مثل التداخل الكهرومغناطيسي)، أو الحركة غير المستقرة للكائن المستهدف، أو تركيب مستشعر غير مناسب أو الحساسية المفرطة.

طريقة استكشاف الأخطاء وإصلاحها:

تحقق مما إذا كانت هناك مجالات كهرومغناطيسية قوية أو مصادر تداخل أخرى حولك، واتخذ تدابير الحماية.

تأكد من أن الكائن الذي يتم قياسه مستقر ويحافظ على مسافة مناسبة من المستشعر.

تحقق مما إذا كان المستشعر مثبتًا بإحكام وضبطه على الزاوية والموضع المناسبين.

اضبط إعداد حساسية المستشعر لتكييفه مع بيئة التطبيق الحالية.

الزناد الكاذب

السبب: حساسية المستشعر عالية جدًا، والعوامل البيئية (مثل التغيرات في درجات الحرارة)، والتداخل من الأجسام المعدنية الأخرى القريبة.

طريقة استكشاف الأخطاء وإصلاحها:

قم بتقليل إعدادات حساسية المستشعر.

فحص وتحسين بيئة العمل لتجنب التقلبات المفرطة في درجات الحرارة.

قم بتنظيف الحطام المعدني حول المستشعر للتأكد من عدم وجود أجسام معدنية غير ضرورية تؤثر على عملية الكشف.

وقت الاستجابة طويل جدًا

السبب: تقادم المستشعر أو مشاكل في الدائرة الداخلية أو مطابقة الحمل بشكل غير صحيح.

طريقة استكشاف الأخطاء وإصلاحها:

تحقق من حالة عمل المستشعر. إذا انخفض الأداء بشكل كبير، فقد تحتاج إلى استبدال المستشعر الجديد.

تأكد من أن الحمل يطابق مخرجات المستشعر، وأضف دائرة عزل أو استخدم مرحلًا متوسطًا إذا لزم الأمر.

إذا كان تأخير الاستجابة ناتجًا عن مشكلة في التحميل، فيمكنك التفكير في تحسين تكوين التحميل.

تقصير مسافة الكشف

السبب: اتساخ المستشعر، أو تغير مادة الجسم المستهدف، أو تقدم عمر المستشعر.

طريقة استكشاف الأخطاء وإصلاحها:

قم بتنظيف سطح المستشعر لإزالة الشوائب مثل الغبار والزيوت.

تحقق مما إذا كانت مادة الكائن المستهدف قد تغيرت، واضبط معلمات المستشعر للتكيف مع المادة الجديدة.

إذا تم استخدام المستشعر لفترة طويلة وأصبح قديمًا، فمن المستحسن استبداله بمستشعر جديد.

الضرر المتكرر

الأسباب: صدمة ميكانيكية أو حمل زائد أو ظروف بيئية قاسية.

استكشاف الأخطاء وإصلاحها:

-أعد تقييم موقع التثبيت للتأكد من عدم تعرض المستشعر لصدمة ميكانيكية مباشرة.

فحص التوصيلات الكهربائية للتأكد من عدم حدوث حمل زائد.

تحسين بيئة العمل، مثل إضافة غطاء حماية أو زيادة مستوى الحماية.

يمكن تقليل معدل فشل أجهزة استشعار القرب الحثية بشكل كبير من خلال الصيانة الدورية والاستخدام الصحيح. إذا واجهت مشكلة يصعب حلها، فمن المستحسن الاتصال بقسم الدعم الفني الخاص بشركة Garantta Sensor للحصول على المساعدة. بالإضافة إلى ذلك، ستساعد السجلات التفصيلية لكل فشل وعملية التعامل معه على منع المشكلات المماثلة والتعامل معها بشكل أفضل في المستقبل.

المشاكل الشائعة وظواهر الفشل

1. لا يستطيع مستشعر القرب تأكيد نطاق مسافة الكائن المكتشف.

2. يتم تثبيت المفتاح ضمن نطاق مسافة الكشف، ويتم اكتشاف الإشارة أحيانًا وأحيانًا لا (في بعض الأحيان يمكن اكتشافها، وأحيانًا لا يمكن اكتشافها).

3. تختلف مسافة الكشف الفعلية عن مسافة الكشف القياسية التي يشير إليها المستشعر. (أو أقل من مسافة الكشف، أو أكبر من مسافة الكشف).

4. يحتوي ضوء المؤشر على موجه إشارة، ولكن لا يوجد إخراج إشارة؛ أو أن ضوء مؤشر الإشارة يعمل دائمًا دون تغيير الإشارة؛ أو تستمر الإشارة في الوميض، وما إلى ذلك.

5. لا توجد استجابة عمل بعد تشغيل الطاقة، أو لا توجد إشارة مرجعية.

6. هل يمكن توصيل أجهزة استشعار متعددة في نفس الوقت، وما إلى ذلك (يمكن للجهاز التمييز بين إشارات ردود الفعل لأجهزة استشعار مختلفة، لذلك يمكن توصيل أجهزة استشعار متعددة في نفس الوقت).

كيفية حل المشاكل المختلفة في التطبيقات الفعلية؟

يجب أن تفهم نوع المفتاح الذي اشتريته، وخصائص المنتج الفريدة ومبادئ التطبيق الأساسية، وطرق التثبيت، والاحتياطات، وما إلى ذلك. المعلومات حول مستشعر مفتاح القرب المحث الذي تنتجه شركتنا هي كما يلي.

1. طريقة فحص مفتاح القرب الحثي

مفتاح القرب الحثي هو مفتاح بدون تلامس (أي مستشعر نوع المفتاح)، والذي يستخدم بشكل عام في معدات التحكم الآلي الميكانيكية ذات الدقة العالية لتحديد المواقع، وعمر الخدمة الطويل، وسرعة الاستجابة السريعة والتركيب المريح. يتم استخدامه بشكل أساسي للحد وإعادة الضبط وتحديد موضع السكتة الدماغية والعد والحماية التلقائية واستبدال المفاتيح الصغيرة. يجب أن يكون الجسم الذي سيتم اكتشافه بواسطة مستشعر مفتاح القرب الحثي جسمًا معدنيًا. بالنسبة للأشياء غير المعدنية-، لن يعمل مفتاح القرب الحثي. إنه يتميز بخصائص مقاومة للماء والصدمات والزيت-والغبار والتآكل-، وما إلى ذلك، وله قابلية تطبيق قوية في البيئات القاسية.

2. إشارة الإخراج من مفتاح مستشعر القرب الاستقرائي

مفتاح القرب هو مصطلح عام لأجهزة الاستشعار غير التلامسية، وتشمل أنواعها: الحثية، والسعوية، والقاعة. إشارة الخرج لمفتاح القرب الحثي الموصوفة هذه المرة هي بشكل أساسي: إشارة كمية المفتاح مفتوحة أو مغلقة (أي، إذا كان هناك جسم معدني في أي موضع ضمن النطاق الأقصى الذي اكتشفه رأس مستشعر مفتاح القرب للمنتج، سيتم إعطاء إشارة تبديل. عندما لا يكون الكائن ضمن نطاق مسافة الكشف، تكون إشارة مفتاح المستشعر معاكسة للإجراء).