SENZORI ȘI TRADUCTOARE. APLICAȚII

1. SENZORI ȘI TRADUCTOARE. APLICAȚII

2. NOȚIUNI GENERALE Senzorii convertesc informatia specifica in semnale electrice. Subsistemul electronic converteste aceste semnale in format numeric pentru ca acestea sa poata fi folosite de sistemul de conducere. Metodele de conversie - principii fizice : - mecanice - electro-magnetice - optice - termice - acustice. Clase de prelucraresemnalele electrice furnizate de senzori: - amplificare, - eliminarea zgomotelor care altereaza semnalul util - filtrarea semnalelor pentru a selecta numai componentele utile aplicatiei.

3. UTILIZAREA INFORMAȚIEI SENZORIALE Utilizareainformatiei: - monitorizarea proceselor, - controlul proceselor, - analiza datelor experimentale Functionareaelementului senzorial: - traductorul pasiv - sursa suplimentara de energie - traductor activ Semnaletransmise:- analogice - elementele de executie primesc comenzi analogice, - sistemele care utilizeazainformatia 2 tipuri de conversii: - analog/numerica - numeric/analogica.

4. TIPURI DE SENZORI Senzoriisunt traductoare particulare care ofera la iesire o marimeelectrica.Senzorii se clasifică astfel: - senzori de proximitate capacitivi si inductivi - senzori foto-electrici - senzori de curgere - encodere incrementale si absolute - senzori de presiune, etc. SENZORI DE PROXIMITATE CAPACITIVI ȘI INDUCTIVI - raza de actiunede la zecimi de mm la zeci de mm, - frecvente de comutare de ordinul KHz, - c.c./c.a. 20...250 V, - domeniul de temperatura larg (de exemplu de la -250C pana la 800C), - utilizabili in zone dificile.

5. APLICAȚII ALE SENZORILOR DE PROXIMITATE 1) Detectarea mișcării periei Un senzor de proximitate inductiv determina pozitia de oprire a unei perii intr-o spalatorie automata de masini (functionare in mediu dificil – apa cu detergent). 2) Detectarea țevilor în industrie Unsenzor de proximitate inductiv monitorizeazapozitiamiscarii unei tevi de otel, capatultevii etc. Pe un transportor cu role.

6. 3) Tub protectiv la o mașină de găurit Un senzor de proximitate inductiv cu carcasa si conexiune metalica pentru un tub protectiv la o masina de gaurit (protectie ridicata impotrivastricaciunilor cauzate de spanul care cade). 4) Detectarea obiectelor la un transportor aerian Senzorii de proximitate inductivi detecteazapozitia obiectelor in miscare pe un transportor suspendat.

7. 5) Controlul miscariibratului unui robot Un senzor de proximitate inductiv folosit sa detecteze daca bratul unui robot industrial se misca intre anumite limite, pentru a putea opri la timp miscareabratului si a preveni accidentele. 6) Sesizarea obiectelor pe un sistem de transport Un senzor de proximitate inductiv folosit pentru detectarea pozitiei pe un transportor al unui suport metalic care transporta produse din ciment, transmite un semnal si porneste transportorul urmator. Senzorii rectangulari cu raza mare de actiune sunt ideali pentru aceasta aplicatie.

8. 7) Verificarea pozitiei valvelor Doi senzori inductivi separati dar intr-o singura carcasa impreuna cu cama de comutare, servesc la controlul pozitieiinchis/deshis a valvelor. 8) Detectarea capacului si a nivelului lichidului in recipiente Senzorul de proximitatea inductiv detecteaza sticlele ale caror capace lipsesc sau sunt pierdute, in timp ce senzorul de proximitatea capacitiv asigura ca recipientul sa fie umplut la nivelul dorit, indiferent daca lichidul este transparent sau colorat.

9. 9) Detectarea sticlei Senzorul de proximitate capacitiv poate detecta produsul chiar daca acesta este transparent, opac sau stralucitor. In aceasta aplicatie senzorul detecteaza foaia de sticla de pe transportorul cu role. 10) Detectarea hartiei Senzorul de proximitatea capacitiv poate detecta Anivelul de hartieramas, pozitionarea acestuia prin ajustarea potentiometrului de reglaj a sensibilitatii.

10. 11) Detectarea nivelului intr-un tanc/rezervor Senzorul de proximitatea capacitiv este utilizat pentru detectarea nivelului minim si maxim permisibil al unui fluid. Semnalele de iesire ale senzorului pot fi direct conectate la un AP. 12) Monitorizarea tăvițelor Senzorii de proximitate inductivi sunt folositi pe masini de umplere si impachetare automata. Senzorii monitorizeazatavitele pentru completarea si indicarea nivelului in acelasi timp, indiferent daca lichidul este prezent sau nu.

11. SENZORI FOTO-ELECTRICI • Senzorii foto-electrici detecteaza obiecte variate cu ajutorul luminii vizibile sau invizibile. APLICAȚII ALE SENZORI FOTO-ELECTRICI 1) Controlul sigilărilor Senzorii optici tip bariera sunt folositi pentru controlul sigilarii in productia de medicamente. Un semnal de iesire este generat atunci cand fluxul de lumina este intrerupt. Bariera optica este utilizata cu succes in medii cu abur sau praf pentru ca au o mare putere de patrundere.

12. 2) Monitorizarea poziției Senzorii optici tip bariera sunt folositi pentru monitorizarea pozitiei caroseriei in camera de vopsire. Ei au o distanta mare de sesizare, permitandpozitionari precise fara distrugerea suprafetelor sensibile. Senzorii sunt proiectati astfel incat sa ofere incredere in conditii dificile de mediu. 3) Monitorizarea marginilor și ruperii hârtiei Senzorii tip bariera si difuzi sunt folositi in industria hartiei pentru a monitoriza ruperea si a detecta marginile hartiei. Acesti senzori sunt rezistenti la vibratii, fiind umpluti cu rasini, ceea ce nu permite patrunderea lichidelor in carcasa lor, fapt ce ar distruge astfel senzorul.

13. 4) Detectarea poziției Senzorii retro-reflexivi sunt folositi pentru a preveni o eventuala coliziune intre doua macarale. Acesti senzori au si o raza de actiune mare (pana la 10 m). 5) Detectare produse Senzorii retro-reflexivi sunt folositi pe un conveior pentru a detecta produse concrete si in ciuda conditiilor de lucru extreme (praf, murdarie, vibratii), reusesc sa detecteze obiectele fara erori.

14. 6) Monitorizarea etichetarii si etanseitatea Senzorii difuzi sunt folositi pe un transportor de cutii. Un senzor verifica daca cutia are eticheta sau nu, iar celalalt senzor verifica daca cutia are capac. Produsele care nu au aceste calitati sunt respinse de pe conveior. 7) Detectia de corpuri vopsite Senzorii difuzi sunt folositi pentru a detecta obiecte vopsite pe un sistem de transport si datorita razei mari de actiune face posibila o detectare sigura a produsului. Permite de asemenea o instalare simpla si rapida.

15. 8) Detectia produselor cu temperaturi ridicate Senzorii optici cu fibra optica cu invelis metalic pot fi folositi in conditii de temperatura de pana la 3000C. Avantaj este faptul ca amplificatorul poate fi montat departe de locul cu temperatura ridicata. 9) Detectarea obiectelor de dimensiuni mici Senzorii optici cu fibra optica sunt ideali pentru detectarea de obiecte mici sau candspatiul este limitat. Capetele miniaturale de fibra optica pot detecta cu succes pinii unui procesor.

16. 10) Monitorizarea temperaturii de proces Procesul de umplere si ambalare in industria alimentara este de multe ori in corelare cu temperatura produsului care trebuie ambalat, avand nevoie de o anumita temperatura la care acesta curge si poate fi imbuteliat. Aici se pot folosi senzorii de detectie a temperaturii in infrarosu, fiind de o precizie buna. 11) Monitorizarea procesului de fabricatie Senzorii cu citire in infrarosu a temperaturii se pot folosi la monitorizarea lipirii placilor de lemn, procesul fiind controlat prin temperatura cleiului de pe marginile placii.

17. 12) Numararea produselor Senzorii de detectie a temperaturii in infrarosu mai sunt folositi si la numararea produselor cu temperatura inalta, spre exemplu in productia sticlelor. Pe langafunctia de numarare, acest senzor monitorizeaza si temperatura produsului, obtinandu-se un produs de o calitate constanta.

18. SENZORI DE CURGERE - ajustabili (de exemplu pentru debite de la 3 cm/sec. pana la 3 m/sec), - pe lângafunctia de monitorizare a curgerii fluidului, senzorii de curgere pot realiza si alte functii, ca de exemplu supravegherea temperaturii, - cu sau fara electronica integrata. APLICAȚII ALE SENZORILOR DE CURGERE 1) Monitorizarea lichidului și a aerului Senzorii de curgere sunt folositi pentru a monitoriza lichidul de curatare si aerul steril la o masina de imbuteliat si ambalat. Senzorii de curgere s-au dovedit a opera foarte bine chiar daca au fost expusi la chimicale agresive si la abur in timpul procesului de curatare.

19. 2) Monitorizarea suplimentării cu apă de răcire Pentru a reduce folosinta apei de racire si a nu o suplimenta tot timpul, ci doar in mometulcand este necesar, se pot folosi senzorii de curgere. Alt senzor de curgere monitorizeaza curgerea apei de curatare din matritadupa ce s-a extras piesa. 3) Controlul nivelului Senzorii de curgere pot fi folositi la controlul nivelului dintr-un tanc/rezervor. Cand senzorul este acoperit de lichid, releu este anclansat. Acesti senzori se alimenteaza la 220 Vca si au o iesire pe releu, optional si o monitorizare de temperatura.

20. 4) Detectiaintreruperii Senzorii de curgere pot determina intreruperea alimentarii cu fluid de taiere. Punctul de setare poate fi ajustat la curgerea optima datorita unei game largi de sesizare. 5) Monitorizarea suplimentarii cu materie Senzorii de curgere sunt folositi in aplicatii vaste implicandsubstante ca cerneala, clei, vopsea, ei monitorizand curgerea acestora.

21. 6) Monitorizarea in sistemul de pompare Senzorii de curgere permit monitorizarea lubrifiantului pompei la o curgere minima.

22. 7) Monitorizarea lichidului de racire Senzoriipentru monitorizarea curgerii sunt folositi considerabil pentru monitorizarea curgerii lichidului de racire pentru electrozi, suporti pentru electrozi, transformatoare si tuburi de ardere in echipamentele de sudura. 8) Monitorizarea miscarii aerului Senzorii pentru monitorizarea curgerii sunt folositi pentru monitorizarea miscarii aerului in sistemele de ventilatie.

23. SENZORI DE PRESIUNE - presiuni cuprinse intre 0 si 400 bar, - acuratetea punctului de comutare <+/-2%, - disponibili cu semnal digital sau analogic, - potriviti pentru sisteme hidraulice si pneumatice. APLICAȚII ALE SENZORILOR DE PRESIUNE 1) Masurarea presiunii Senzorul de presiune furnizeazamasurarea presiunilor hidraulice, sterilizatoare, presiunea aburului, masurarea presiunii in schimbatoare de caldura etc. Senzorul de presiune afiseaza starea sistemului si da actiuni precise in cazul unor eventuale erori in functionareamasinii.

24. 2) Sigurantaimpotriva suprapresiunii Senzorul de presiune este utilizat la siguranta de descarcareimpotriva suprapresiunii. Presupunand ca aceste capete de amestec se vor bloca si in scurt timp presiunea va creste, aceasta trebuie sa fie verificata in comanda pentru a preveni distrugerea sistemului. 3) Monitorizarea presiunii In procesele de curatare si spalare din industria berii, senzorii de presiune sunt folositi la monitorizarea presiunii apei la intrarea in instalatie si la capetele de spalare.

25. 4) Detectarea presiunii Senzorul de presiune folosit pentru detectarea presiunii, chiar daca o teava dintr-o bucata este fixata strans pentru filetare. 5) Monitorizarea vopsirii Senzorul de presiune ofera un punct stabil de comutare pentru monitorizarea presiunii intr-un pistol de vopsit automat din industria auto.

26. 6) Monitorizarea presiunii azotului Senzorul de presiune este folosit pentru urmarirea presiunii constante a azotului in procesul de umplere a butoaielor de bere. Daca presiunea este prea mare, berea se transforma in spuma, iar daca e prea mica, berea se intoarceinapoi prin tubul de aducere. 7) Senzori in sistemele pneumatice Senzorul de presiune poate fi folosit pentru a oferi semnale sigure in cazul presiunilor pneumatice joase. O piesa mica de otel este presata intr-o forma. Un senzor monitorizeaza presiunea pe durata presarii.

27. 8) Monitorizarea unui compresor Senzorul de presiune este folosit pentru urmarirea presiunii maxime si minime intr-un rezervor sub presiune.

28. TRADUCTOARE (ENCODERE) INCREMENTALE ȘI ABSOLUTE Traductoareleconvertesc o forma de energie (semnalul de intrare) in alta forma de energie (semnalul de iesire) pe baza unei dependente cunoscute. Traductoarele pot fi: - incremental pana la 10.000 pulsuri, - multi-rotații pana la 4096 pasi.

29. APLICAȚII ALE TRADUCTOARELOR INCREMENTALE ȘI ABSOLUTE 1) Detectarea poziției Traductoarele absolute sunt folosite pentru detectarea individuala a pozitiilor si deplasarea automata a sistemului de procesare. Valorile pozitiilor sunt retinute chiar daca apar caderi de tensiune.

30. 2) Măsurarea distanțelor liniare Traductoarele de rotatie sunt folosite impreuna cu un sistem pinion-cremaliera pentru masurarea distantelor liniare. Pinionul este direct montat pe encoder si printr-un suport elastic face ca legatura intre acesta si cremaliera sa fie precisa si fara jocuri. 3) Măsurarea lungimilor Traductorul de rotatie incremental montat pe un bratimpreuna cu un numarator este folosit pentru masurarea si taierea la lungimi prestabilite a hartiei pe o masina automata de taiere.

31. 4) Controlul mișcării Traductoarele absolute sunt folosite pentru controlul precis al miscarii unui robot industrial si al sistemelor de manipulare automata in industria automatizata.

32. BIBLIOGRAFIA