Yüksek kaliteli bir sonuç elde etmek için, endüstriyel süreçlerin otomasyonu, birçok farklı bileşenin kusursuz bir şekilde birlikte çalışmasını gerektirir. Endüstriyel otomasyonda mütevazı ancak çok önemli bir unsur olan konum sensörleri, bu makalenin konusudur. Üretim ve işleme tesislerindeki konum sensörleri, önemli görevlerin planlandığı gibi yerine getirilmesini sağlayarak üretim süreçlerinin izlenmesine ve yönetimine yardımcı olur. Daha açık olmak gerekirse, temel görevleri "hedefleri" veya hareket eden şeyleri bulmak ve varlıklarını veya yokluklarını bildirmektir. Pnömatik valfler, bir hedef konum sensörünün önceden belirlenmiş bir mesafesinde olduğunda sisteme önceden programlanmış bir eylemi gerçekleştirmesini söyleyen sinyaller iletebildikleri için çeşitli kullanım alanlarına sahiptir.

Konum sensörü, hedef konum sensöründen uzaklaştığında sisteme önceden programlanmış işlevi durdurmasını veya başka bir işleve geçmesini söyleyen bir sinyal gönderir. Hedef teorik olarak herhangi bir şey olabilirken, bu makale basitlik adına yalnızca metalik hedefleri ve bunların yerini belirlemenin "ana akım" yöntemlerini inceleyecektir. Mekanik limit anahtarları, endüktif yakınlık sensörleri, yaylı limit anahtarları ve limit anahtarları bu teknolojilerden bazılarıdır. Birçok konum sensörü türünü incelemeden önce, sensör üreticilerinin çoğunun kullandığı standart dili anlamak faydalıdır.

• Algılama aralığı: Algılama yüzeyi ile anahtarı etkinleştiren hedef arasındaki mesafe

• Histerezis: bırakma noktası ile anahtarın harekete geçme noktası arasındaki mesafe

• Tekrarlanabilirlik: Anahtarın, aynı aralıkta aynı hedefi tutarlı bir şekilde tanımlama yeteneği.

• Tepki süresi: Hedef tespiti ile çıkış sinyalinin oluşturulması arasındaki süre.

mekanik limit anahtarı

Mekanik limit anahtarları olarak adlandırılan elektromekanik cihazlar, hedefin konumunu algılamak için hedefle doğrudan fiziksel temas kullanır. Yüksek akım yüklerini destekleyebilirler ve güç kaynağı olmadan çalışabilirler. Mekanik anahtarlar, kuru kontaklar kullandıkları için polarite veya voltajdan etkilenmezler; bu da onları elektriksel gürültü, radyo frekansı paraziti, kaçak akım ve voltaj düşüşü gibi çeşitli elektriksel kusurlara karşı dayanıklı kılar. Bu anahtarların kolu, düğmesi, gövdesi, tabanı, başlığı, kontakları, terminalleri ve diğer hareketli elemanları sık sık bakım gerektirir. Votto mekanik limit anahtarları, hedefle doğrudan fiziksel temas halinde oldukları için tekrarlanabilirlik açısından zayıf olabilir. Hedefin kendisi ve kolu, fiziksel temas nedeniyle aşınabilir. Ayrıca korozyona, toza ve neme karşı hassas olan korumasız açıklıklar da vardır. Bu sorun nedeniyle, sertifikalı tehlikeli alanlar ve sızdırmaz kontaklar genellikle yüksek bir fiyata sahiptir.

Sınır yaylı şalteri

Yaylı limit anahtarı, manyetik bir hedefin konumunu belirlemek için manyetik çekim kullanan elektromekanik bir araçtır. Anahtarın içinde, cam bir tüp içinde bulunan iki küçük metal uç bulunur. Buna "reed elemanı" denir. Manyetik duyarlılığı nedeniyle, reed elemanı manyetik hedeflere tepki vererek aktif hale gelir. Çalışmak için hedefle doğrudan temas gerektirmediğinden, yaylı limit anahtarları mekanik anahtarların tüm avantajlarını sağlarken aşınma sorunlarını da ortadan kaldırır.

Normal demir hedefler yaylı limit anahtarlarıyla kullanılamaz; manyetik hedefler gereklidir. Kamış anahtarı güvenilir değildir çünkü kamış elemanı, cam tüp ve küçük metal uçlar bükülme nedeniyle yorulur. Düşük temas basıncı, yüksek titreşim durumlarında kontakların titremesine ve kamıştan hatalı sinyallere neden olabilir.

Endüktif Yakınlık Sensörleri

İndüktif yakınlık sensörü adı verilen katı hal elektronik bir cihaz, metal bir cismin enerji alanındaki değişiklikleri kullanarak cismin nerede olduğunu belirler. Fiziksel temasa gerek yoktur ve sıkışma, aşınma veya hasara yol açabilecek hareketli parçaları yoktur, bu da bakım maliyetlerini düşürür. Ayrıca hareketli parçaları olmadığı için toz ve kire karşı da dayanıklıdır. İndüktif yakınlık sensörleri, çeşitli uygulamalar için oldukça uyarlanabilir olup birçok farklı boyut ve tasarımda mevcuttur. İndüktif yakınlık sensörleri yüksek akım yüklerine dayanamaz ve çalışması için harici bir güç kaynağına (elektrik) ihtiyaç duyar. Ayrıca voltaj düşüşlerine, kaçak akımlara, radyo frekansı parazitlerine ve elektriksel gürültüye karşı da hassas olabilirler. Aşırı sıcaklık değişimleri ve nem girişi bazen indüktif yakınlık sensörleri için sorun yaratabilir.

limit anahtarı

Özel bir hibrit teknoloji kullanan limit anahtarları, elektromanyetik alanlar aracılığıyla demir içeren hedefleri tespit edebilir. Kolsuz limit anahtarları, zorlu durumlarda ve uzun süreli kullanımda inanılmaz derecede güvenilirdir. Fiziksel temas veya harici güç gerektirmediğinden, büyük akım yükleri mümkündür ve hiçbir şey sıkışmaz, bükülmez, kırılmaz veya aşınmaz. Mekanik anahtarlara benzer şekilde, elektriksel gürültüye, radyo frekansı girişimine, kaçak akımlara ve voltaj düşüşlerine karşı dayanıklıdırlar. Ayrıca polarite veya voltaj hassasiyeti de yoktur. Toz, kir, nem, fiziksel temas ve çoğu aşındırıcı veya kimyasal madde limit anahtarlarını etkilemez. Çoğu türü geniş bir çalışma sıcaklığı aralığına sahiptir ve kendiliğinden güvenlidir. Kolsuz limit anahtarı, sızdırmaz bağlantıları ve sağlam metal muhafazası sayesinde su geçirmezlik ve patlamaya dayanıklılık gerektiren uygulamalar için mükemmeldir.

Konum sensörleri, endüstriyel süreçlerin otomasyonu için çok önemlidir. Piyasada, her biri farklı performans özelliklerine sahip çok sayıda konum sensörü teknolojisi bulunmaktadır. Gerekli performansı ve güvenilirliği elde etmek için, uygulama için doğru sensör tipini seçmeye özen gösterilmelidir.