Senzori de proximitate – găsiți producători și furnizori

Senzorii de proximitate detectează obiecte, piese de prelucrat sau componente ale mașinilor fără contact fizic, într-un interval de detectare limitat.

Aceștia sunt utilizați pentru monitorizarea prezenței, poziției, pozițiilor finale sau a secvențelor de mișcare. Semnalul senzorului poate fi apoi procesat de un controler pentru a declanșa funcții ale mașinii, a opri procese sau a iniția etape suplimentare de automatizare.
În funcție de principiul de măsurare, senzorii de proximitate detectează obiecte metalice, nemetalice, transparente, lichide sau solide. Tipurile obișnuite includ senzori de proximitate inductivi, capacitivi, optici, magnetici și cu ultrasunete.
Aplicațiile tipice se regăsesc în ingineria mecanică și de instalații, tehnologia de automatizare și asamblare, sistemele de transport, mașinile de ambalat, mașinile-unelte, tehnologia de depozitare și echipamentele de manipulare.
În continuare este prezentată o privire de ansamblu asupra tipurilor tipice, aplicațiilor, avantajelor, limitărilor și criteriilor importante de selecție pentru senzorii de proximitate.

Tipuri de senzori de proximitate

Senzori de proximitate inductivi

Senzorii de proximitate inductivi detectează obiectele metalice prin modificările unui câmp electromagnetic.
Atunci când un obiect metalic se apropie de suprafața activă a senzorului, în obiect se generează curenți turbionari. Aceștia afectează câmpul electromagnetic și generează un semnal de ieșire atunci când se atinge distanța de detectare definită.
Senzorii inductivi funcționează fără contact, sunt în mare măsură rezistenți la uzură și oferă timpi de răspuns scurți. Aceștia sunt potriviți în special pentru detectarea oțelului, oțelului inoxidabil, aluminiului, alamei și a altor metale.
Cu toate acestea, distanța de detectare care poate fi atinsă depinde de material, de dimensiunea obiectului țintă și de designul senzorului.

Senzori de proximitate capacitivi

Senzorii de proximitate capacitivi detectează modificările unui câmp electric.
Pe lângă metale, aceștia pot detecta materiale plastice, sticlă, lemn, hârtie, pulberi și lichide. Acest lucru îi face potriviți pentru monitorizarea nivelului de umplere, detectarea materialelor și monitorizarea pieselor nemetalice.
Senzorii capacitivi pot, uneori, să detecteze materiale chiar și prin pereții neconductori ai recipientelor.
Umiditatea, depunerile de praf și modificările proprietăților materialului pot influența comportamentul de comutare. Prin urmare, este adesea necesară o reglare precisă a sensibilității.

Senzori optici de proximitate

Senzorii optici de proximitate utilizează lumina vizibilă sau infraroșie pentru detectarea obiectelor.
Senzorii cu reflexie difuză evaluează lumina reflectată de obiect. Senzorii retroreflectivi funcționează cu un reflector opus, în timp ce senzorii cu fascicul de trecere utilizează emițătoare și receptoare separate.
Senzorii optici oferă raze de acțiune mai mari decât multe modele inductive sau capacitive și pot detecta, de asemenea, obiecte mici.
Cu toate acestea, culoarea, luciul, transparența, lumina ambientală și contaminarea pot afecta detectarea.

Senzori de proximitate cu ultrasunete

Senzorii de proximitate cu ultrasunete emit impulsuri sonore și evaluează reflexia de la obiectul țintă.
Deoarece măsurarea este în mare măsură independentă de culoare și de transparența optică, pot fi detectate și obiecte întunecate, lucioase sau parțial transparente.
Senzorii cu ultrasunete sunt potriviți pentru monitorizarea prezenței, detectarea distanței și aplicațiile de nivel de umplere.
Obiectele foarte mici, moi, înclinate sau cu o absorbție acustică ridicată pot fi mai greu de detectat.

Senzori de proximitate magnetici

Senzorii de proximitate magnetici răspund la un câmp magnetic.
Aceștia sunt folosiți frecvent pentru a detecta poziția pistoanelor din cilindrii pneumatici sau hidraulici, a clapetelor, a ușilor sau a altor componente mobile.
În funcție de model, aceștia funcționează cu contacte reed, senzori Hall sau metode de măsurare magnetorezistive.
Obiectul țintă trebuie să fie fie el însuși magnetic, fie să fie prevăzut cu un magnet.

Senzori de proximitate acționați mecanic

Senzorii de proximitate acționați mecanic detectează un obiect prin contact direct.
Acestea pot avea un piston, o pârghie cu rolă sau o tijă cu arc care este acționată atunci când piesa de lucru intră în contact.
Strict vorbind, aceste dispozitive nu sunt senzori fără contact, dar, în practică, sunt adesea utilizate pentru sarcini similare, cum ar fi monitorizarea poziției finale sau a prezenței.
Sunt robuste și ușor de evaluat, dar sunt supuse uzurii mecanice.

Aplicații ale senzorilor de proximitate

Inginerie mecanică și de instalații

În ingineria mecanică, senzorii de proximitate detectează piesele de prelucrat, glisoarele, uneltele, angrenajele și alte componente mobile.
Aceștia monitorizează pozițiile finale, confirmă mișcările finalizate și furnizează semnale pentru următoarea etapă a procesului.
Senzorii inductivi sunt folosiți în special acolo unde componentele metalice ale mașinilor trebuie detectate în mod fiabil.

Tehnologia de automatizare și asamblare

În sistemele de asamblare, senzorii de proximitate verifică dacă componentele sunt prezente, introduse corect sau poziționate complet.
Aceștia monitorizează dispozitivele de prindere, sistemele de alimentare, dispozitivele de prindere și suporturile pentru piese de prelucrat.
Timpii de răspuns scurți și repetabilitatea ridicată sunt deosebit de importante la frecvențe ridicate ale ciclurilor mașinilor.

Tehnologia transportoarelor și a logisticii

Pe benzile transportoare și transportoarele cu role, senzorii de proximitate detectează containerele, pachetele, paleții și alte mărfuri transportate.
Aceștia susțin controlul fluxului de materiale, numără piesele de prelucrat și detectează aglomerările sau pozițiile libere de transfer.
În funcție de material și de distanță, se utilizează senzori optici, capacitivi sau cu ultrasunete.

Tehnologia de ambalare

În mașinile de ambalare, senzorii de proximitate monitorizează produsele, foliile, cutiile de carton, capacele și elementele de ambalare.
Aceștia pot detecta piesele lipsă, pot declanșa operațiuni de tăiere sau sigilare și pot verifica poziția mărfurilor ambalate.
Pentru foliile transparente sau suprafețele foarte reflectante sunt necesare metode optice sau cu ultrasunete special adaptate.

Mașini-unelte

În cazul mașinilor-unelte, senzorii de proximitate monitorizează starea de prindere, pozițiile sculelor, capacele de protecție și axele mobile.
Adesea, aceștia trebuie să reziste la lichide de răcire, așchii metalice și vibrații.
Prin urmare, carcasele robuste și un grad ridicat de protecție sunt deosebit de importante.

Monitorizarea nivelului de umplere

Senzorii de proximitate capacitivi, optici și cu ultrasunete pot monitoriza nivelul de umplere sau prezența lichidelor, granulatelor și pulberilor.
În funcție de aplicație, măsurarea se efectuează direct în mediu sau prin peretele unui recipient.
Adecvarea depinde de proprietățile materialului, de geometria recipientului, de depuneri și de condițiile de mediu.

Uși, clapete și dispozitive de protecție

Senzorii de proximitate magnetici sau inductivi monitorizează poziția ușilor, clapetelor și capacelor de protecție.
Aceștia pot indica dacă un dispozitiv de protecție este deschis sau închis.
Aplicațiile legate de siguranță necesită senzori de siguranță adecvați și omologați corespunzător.

Avantajele senzorilor de proximitate

• Detectarea obiectelor fără contact și cu uzură redusă
• Răspuns rapid în procesele automatizate
• Repetabilitate ridicată
• Integrare compactă în mașini și instalații
• Detectarea diferitelor materiale în funcție de principiul de măsurare
• Monitorizarea prezenței, a poziției și a pozițiilor finale
• Adecvare pentru frecvențe de comutare ridicate
• Conectare simplă la controlere
• Versiuni pentru medii industriale dure
• Cerințe reduse de întreținere atunci când sunt selectate corect

Limitări ale senzorilor de proximitate

• Senzorii de proximitate inductivi detectează numai obiecte metalice. Distanța de detectare poate varia semnificativ în funcție de tipul de metal.
• Senzorii capacitivi sunt sensibili la umiditate, depuneri și modificări ale proprietăților materialelor. Acest lucru poate duce la necesitatea reajustării sau la declanșări eronate.
• Senzorii optici pot fi afectați de murdărie, praf, lumina ambientală, materiale transparente sau suprafețe foarte reflectante.
• Senzorii cu ultrasunete necesită o suprafață reflectorizantă suficient de mare și orientată corespunzător. Obiectele moi, mici sau înclinate pot fi detectate doar într-o măsură limitată.
• Senzorii de proximitate magnetici necesită un câmp magnetic adecvat și pot fi afectați de influențe magnetice externe.
• Distanța reală de detectare depinde nu numai de senzor, ci și de dimensiunea obiectului, material, poziția de instalare și condițiile de mediu.
• Mai mulți senzori instalați la distanță mică unul de altul se pot interfera reciproc, în funcție de principiul de măsurare.
• Senzorii de proximitate standard nu sunt în mod automat adecvați pentru funcții legate de siguranță. Pentru astfel de aplicații trebuie utilizați senzori de siguranță testați special.

Criterii importante de selecție pentru senzorii de proximitate

Materialul obiectului țintă

Principiul de măsurare trebuie să fie adecvat obiectului care urmează să fie detectat.
Piesele metalice pot fi detectate în mod deosebit de fiabil cu senzori inductivi. Senzorii capacitivi, optici sau cu ultrasunete sunt mai potriviți pentru materiale plastice, sticlă, lichide sau pulberi.
De asemenea, trebuie luate în considerare culoarea, luciul, transparența și structura suprafeței.

Distanța de detectare

Distanța de detectare necesară depinde de condițiile de instalare și de eventualele toleranțe ale poziției obiectului.
Distanța nominală de detectare specificată în fișa tehnică este determinată, de obicei, în condiții de testare definite. În aplicația reală, materialul, temperatura și mediul de instalare pot reduce distanța utilă.
O rezervă de funcționare adecvată sporește fiabilitatea.

Design și tip de instalare

Senzorii de proximitate sunt disponibili în variante cilindrice, dreptunghiulare, inelare și deosebit de compacte.
Dimensiunile filetelor, precum M8, M12, M18 și M30, sunt utilizate pe scară largă pentru senzorii cilindrici.
Senzorii cu montare la nivel pot fi încorporați în mare măsură în suprafețe metalice. Versiunile care nu se montează la nivel necesită mai mult spațiu liber în jurul suprafeței active, dar oferă adesea o distanță de detectare mai mare.

Frecvența de comutare și timpul de răspuns

Piesele care se deplasează rapid și frecvențele ridicate ale ciclurilor mașinii necesită o frecvență de comutare suficient de mare.
Senzorul trebuie să detecteze obiectul în timpul disponibil și să transmită semnalul către controler fără întârziere.
Senzorii inductivi și optici sunt adesea deosebit de potriviți pentru operațiuni de comutare rapidă.

Funcția de ieșire

Senzorii de proximitate sunt disponibili cu ieșiri PNP, NPN, cu releu și digitale.
De asemenea, trebuie definit dacă ieșirea va funcționa ca normal deschisă, normal închisă sau comutabilă.
Semnalul de ieșire, tensiunea de funcționare și tipul de conexiune trebuie să fie compatibile cu controlerul existent.

Conectare și interfețe

În funcție de model, conexiunea electrică se realizează printr-un cablu fix, un conector sau o bornă.
O ieșire binară este suficientă pentru sarcini simple de comutare. Senzorii configurabili pot transmite date suplimentare de diagnosticare și de proces prin intermediul interfețelor digitale.
Comunicarea standardizată simplifică punerea în funcțiune, monitorizarea stării și înlocuirea dispozitivelor.

Condiții de mediu

Temperatura, umiditatea, praful, uleiurile, lichidele de răcire, substanțele chimice și vibrațiile influențează alegerea.
Senzorul trebuie să aibă un grad de protecție adecvat și o rezistență mecanică și chimică corespunzătoare.
Pot fi necesare materiale speciale și omologări pentru procesarea alimentelor, aplicații în aer liber, atmosfere potențial explozive sau procese igienice.

Interferențe și distanțe de montare

Structurile metalice, senzorii din apropiere, cablurile electrice și câmpurile electromagnetice pot influența comportamentul de comutare.
Prin urmare, trebuie respectate instrucțiunile de instalare și distanțele minime specificate de producător.
O montare sigură împiedică vibrațiile sau schimbările de poziție să provoace puncte de comutare nesigure.

Indicatori și diagnosticare

Mulți senzori de proximitate sunt prevăzuți cu LED-uri care indică starea de funcționare, starea de comutare sau defectele.
Funcțiile avansate de diagnosticare pot semnala scurtcircuite, contaminare, semnale slabe sau rezerve de funcționare insuficiente.
Aceste informații facilitează punerea în funcțiune și întreținerea preventivă.

Rezumat

Senzorii de proximitate detectează obiecte și componente ale mașinilor într-un interval de detectare definit și furnizează semnale pentru control, monitorizare și automatizare.
În funcție de materialul țintă și de aplicație, se utilizează senzori de proximitate inductivi, capacitivi, optici, magnetici sau cu ultrasunete.
Principalele criterii de selecție includ materialul țintă, distanța de detectare, designul, frecvența de comutare, semnalul de ieșire și condițiile de mediu.
Trebuie luate în considerare limitările principiului de măsurare respectiv pentru a asigura o detectare fiabilă a obiectelor și pentru a evita comutările false.

Senzorii de proximitate sunt disponibili de la diverși producători și furnizori. Informații complete despre producătorii și furnizorii de senzori de proximitate din întreaga lume pot fi găsite pe Exportpages.