在過(guò)程工業(yè)中,閥門(mén)和驅(qū)動(dòng)器一貫用于液體流動(dòng)的控制和轉(zhuǎn)移。越來(lái)越多的工廠工程師希望在控制系統(tǒng)中得到閥門(mén)、龍頭及驅(qū)動(dòng)器當(dāng)下位置的反饋信號(hào)。通常這種信號(hào)由內(nèi)置于開(kāi)關(guān)盒中的接近傳感器,或直接安裝在驅(qū)動(dòng)器或手動(dòng)閥門(mén)上的雙傳感器來(lái)獲取。本文深入探討在現(xiàn)場(chǎng)和市場(chǎng)新趨勢(shì)中應(yīng)用的傳感器類型。
標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于技術(shù)的發(fā)展利弊共存。一方面,它限制了創(chuàng)造性,但另一方面又確保了不同制造商的設(shè)備具備兼容性。VDE/VDI3845標(biāo)準(zhǔn)要求了諸多事項(xiàng)后,規(guī)定了氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)器機(jī)與所連接設(shè)備之間的重要機(jī)械連接。該標(biāo)準(zhǔn)包括了對(duì)安裝孔的定義:30×80mm和30×130mm。安裝桿的高度為20、30和50毫米。對(duì)于安裝桿直徑,則沒(méi)有固定的標(biāo)準(zhǔn),所以在雙傳感器的應(yīng)用中,用戶必須特別注意。
術(shù)語(yǔ)“開(kāi)關(guān)盒”通常描述在一個(gè)封閉盒中傳感器、凸輪和連接器的集成。傳感器和氣動(dòng)執(zhí)行器通過(guò)它實(shí)現(xiàn)機(jī)械連接。該解決方案旨在避免傳感器暴露在周邊環(huán)境中或受到影響,同時(shí)能夠使用標(biāo)準(zhǔn)傳感器。在這些標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)關(guān)盒中,典型內(nèi)置以下傳感器:
●圓柱型傳感器,典型長(zhǎng)度為40毫米;
●槽形傳感器;
●矩形V3風(fēng)格傳感器(類似于微動(dòng)開(kāi)關(guān));
●雙傳感器,結(jié)構(gòu)緊湊置于一個(gè)盒中。
開(kāi)關(guān)盒被用作終端設(shè)備來(lái)連接閥位傳感器和電磁閥。編碼的連接器以及必要的LED指示燈已經(jīng)置于電路板上。電路板的尺寸適合大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)盒子。
“開(kāi)放式解決方案”規(guī)定了自動(dòng)閥或手動(dòng)閥上的雙傳感器安裝(見(jiàn)圖1)。兩個(gè)電感式傳感器疊加安裝于一個(gè)外殼中,精確顯示了閥門(mén)的開(kāi)關(guān)位置。
該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)考慮了VDE/VDI3845標(biāo)準(zhǔn)。這些傳感器由兩個(gè)90度垂直安裝于“圓盤(pán)”上的不銹鋼目標(biāo)觸發(fā)。圓盤(pán)本身通過(guò)一個(gè)螺絲釘安裝在執(zhí)行器上。
除了體積小巧,組裝簡(jiǎn)單,還可發(fā)現(xiàn)以下優(yōu)點(diǎn):
●傳感器外殼上的圓形安裝孔(非槽形)可避免由于錯(cuò)誤的安裝距離或運(yùn)動(dòng)而導(dǎo)致的碰撞或震動(dòng)引起的維修。
●兩個(gè)開(kāi)關(guān)元件(圓盤(pán))可以適應(yīng)多種不同的氣動(dòng)執(zhí)行器。唯一需要做出的選擇是安裝模式,例如:30×80或30×130(見(jiàn)圖2)
●不銹鋼的目標(biāo)物已經(jīng)設(shè)計(jì)在圓盤(pán)上。(見(jiàn)圖1)。
●4個(gè)LED等表明該傳感器的輸出情況,電源有無(wú)和電磁閥輸出狀態(tài)。
●雙傳感器的檢測(cè)區(qū)域足夠狹窄,因而不會(huì)產(chǎn)生擠壓點(diǎn)導(dǎo)致操作人員受傷,或冰塊、灰塵形成的堵塞。
●電磁閥的接線,可經(jīng)過(guò)傳感器進(jìn)行布線,現(xiàn)場(chǎng)無(wú)需單獨(dú)電纜。
電感式傳感器與機(jī)械開(kāi)關(guān)
在工業(yè)的所有領(lǐng)域中,機(jī)械開(kāi)關(guān)曾經(jīng)一度是各種控制問(wèn)題的方案首選,而如今的方法已今非昔比,傳感器毋庸置疑為首選。因?yàn)閭鞲衅鞯墓ぷ魉俣群涂煽啃缘膬?yōu)勢(shì)十分明顯:
●全固態(tài),因此無(wú)磨損或誤差修改;
●快速輸出開(kāi)關(guān)狀態(tài);
●磁滯和重復(fù)性可以比機(jī)械設(shè)備更多得進(jìn)行電子定義;
●無(wú)焊接或輸出端腐蝕;
●很少或根本不受堵塞或濕度的影響;
●無(wú)觸點(diǎn)抖動(dòng)(輸出回波);
●大多數(shù)傳感器切換時(shí)有LED顯示,使得維護(hù)和調(diào)試更簡(jiǎn)單,快捷。
通常,一個(gè)電感式傳感器的平均壽命大大超過(guò)機(jī)械開(kāi)關(guān)