من أجل الحصول على نتيجة نهائية عالية الجودة، تتطلب أتمتة العمليات الصناعية العديد من المكونات المختلفة لتعمل معًا بشكل لا تشوبه شائبة. إن مستشعرات الموضع، وهي عنصر متواضع ولكنه حاسم في الأتمتة الصناعية، هي موضوع هذه المقالة. تضمن مستشعرات الموقع في منشآت التصنيع والمعالجة إنجاز المهام الحاسمة كما هو مخطط لها، مما يساعد في مراقبة وإدارة عمليات الإنتاج. ولكي نكون أكثر دقة، فإن وظيفتها الرئيسية هي العثور على "الأهداف" أو تحريك الأشياء والإبلاغ عن وجودها أو وجودها. غياب. تتمتع الصمامات الهوائية بمجموعة متنوعة من الاستخدامات لأنها قد تنقل إشارات إلى النظام تطلب منه تنفيذ إجراء مبرمج مسبقًا عندما يكون الهدف ضمن مسافة محددة مسبقًا من مستشعر الموضع.

يرسل مستشعر الموضع إشارة تخبر النظام بالتوقف عن تنفيذ تلك الوظيفة المبرمجة مسبقًا أو التبديل إلى وظيفة أخرى عندما يتحرك الهدف بعيدًا عن مستشعر الموضع. على الرغم من أن الهدف قد يكون أي شيء من الناحية النظرية، إلا أن هذه المقالة سوف تدرس فقط الأهداف المعدنية والطرق "السائدة" لتحديد موقعها من أجل البساطة. تعد مفاتيح الحد الميكانيكية، وأجهزة استشعار القرب الاستقرائي، ومفاتيح حد الزنبرك، ومفاتيح الحد من بعض هذه التقنيات. من المفيد فهم اللغة القياسية التي تستخدمها غالبية الشركات المصنعة لأجهزة الاستشعار قبل مراجعة الأنواع العديدة من أجهزة استشعار الموضع.

• نطاق الاستشعار: المسافة بين وجه الاستشعار وهدف التنشيط

• التباطؤ: المسافة بين نقطة التحرير ونقطة تشغيل المفتاح

• التكرار: قدرة المفتاح طوال حياته على تحديد نفس الهدف باستمرار داخل نفس النطاق.

• زمن الاستجابة: الفاصل الزمني بين اكتشاف الهدف وتوليد إشارة الإخراج.

مفتاح الحد الميكانيكي

تستخدم الأجهزة الكهروميكانيكية التي تسمى مفاتيح الحد الميكانيكية الاتصال الجسدي المباشر مع الهدف لاستشعار موضع الهدف. يمكنهم دعم الأحمال الحالية العالية والعمل بدون مصدر طاقة. لا تهتم المفاتيح الميكانيكية بالقطبية أو الجهد لأنها تستخدم وصلات جافة، مما يجعلها مقاومة للعيوب الكهربائية المختلفة مثل الضوضاء الكهربائية، وتداخل الترددات الراديوية، وتيار التسرب، وانخفاض الجهد. كثيرًا ما تتطلب ذراع الرافعة والزر والجسم والقاعدة والرأس وجهات الاتصال والمحطات الطرفية والعناصر المتحركة الأخرى لهذه المفاتيح الصيانة. قد تكون مفاتيح الحد الميكانيكية Votto ذات قابلية تكرار ضعيفة نظرًا لأنها على اتصال جسدي مباشر مع الهدف. قد يتم اهتراء الهدف نفسه وكذلك ذراع الرافعة من خلال الاتصال الجسدي. هناك أيضًا فتحات غير محمية تكون عرضة للتآكل والغبار والرطوبة. وبسبب هذه المشكلة، كثيرًا ما تكون تكلفة المناطق الخطرة المعتمدة والاتصالات المختومة باهظة الثمن.

الحد من مفتاح الربيع

مفتاح الحد الزنبركي هو أداة كهروميكانيكية تستخدم الجذب المغناطيسي لتحديد موقع الهدف المغناطيسي. يوجد شقان معدنيان صغيران محاطان بأنبوب زجاجي داخل المفتاح. "عنصر القصب" هو هذا. بسبب حساسيته المغناطيسية، يستجيب عنصر القصب للأهداف المغناطيسية عن طريق التنشيط. نظرًا لأنها لا تتطلب اتصالًا مباشرًا بالهدف لتعمل، فإن مفاتيح الحد الزنبركي توفر جميع مزايا المفاتيح الميكانيكية مع تجنب صعوبات التآكل.

لا يمكن استخدام الأهداف الحديدية العادية مع مفاتيح الحد الزنبركي؛ الأهداف المغناطيسية ضرورية. لا يمكن الاعتماد على مفتاح القصب لأن عنصر القصب والأنبوب الزجاجي والشوكات المعدنية الصغيرة تتعب بسبب الانحناء. قد يؤدي انخفاض ضغط التلامس إلى اهتزاز نقاط التلامس وإصدار إشارات خاطئة من القصب في حالات الاهتزاز العالية.

مجسات للقرب الاستقرائي

يستخدم جهاز إلكتروني ذو حالة صلبة يسمى مستشعر القرب الاستقرائي التغيرات في مجال الطاقة لجسم معدني لتحديد مكانه. اللمس الجسدي غير مطلوب، ولا توجد أجزاء متحركة يمكن أن تتكدس أو تتآكل أو تتلف، مما يقلل من الصيانة. كما أنها مقاومة للغبار والأوساخ لأنها لا تحتوي على أجزاء متحركة. تعد أجهزة استشعار القرب الحثي قابلة للتكيف بشكل كبير مع مجموعة من التطبيقات وهي متوفرة في عدد من الأحجام والتصاميم. لا تستطيع مستشعرات القرب الحثية تحمل الأحمال الحالية العالية وتحتاج إلى مصدر طاقة خارجي (كهرباء) لتعمل. وقد تكون أيضًا عرضة لانخفاض الجهد وتيارات التسرب وتداخل الترددات اللاسلكية والضوضاء الكهربائية. يمكن أن تكون التقلبات الشديدة في درجات الحرارة واختراق الرطوبة أمرًا سيئًا في بعض الأحيان بالنسبة لأجهزة استشعار القرب الاستقرائي.

تبديل الحد الحد

باستخدام تقنية هجينة خاصة، يمكن لمفاتيح الحد الأقصى تحديد الأهداف الحديدية عبر المجالات الكهرومغناطيسية. يمكن الاعتماد على المفاتيح الحدية بدون رافعة بشكل لا يصدق في المواقف الصعبة والاستخدام طويل المدى. وبما أنه ليست هناك حاجة للمس الجسدي أو الطاقة الخارجية، فإن الأحمال الحالية الضخمة ممكنة ولا يمكن لأي شيء أن يتكدس أو ينحني أو يتحطم أو يطحن. على غرار المفاتيح الميكانيكية، فهي مقاومة للضوضاء الكهربائية وتداخل الترددات الراديوية وتيارات التسرب وانخفاض الجهد. كما أنها ليست حساسة للقطبية أو الجهد. الغبار والأوساخ والرطوبة واللمس الجسدي ومعظم المواد المسببة للتآكل أو المواد الكيميائية ليس لها أي تأثير على مفاتيح الحد الأقصى. تتمتع غالبية الأنواع بنطاق واسع من درجات حرارة العمل وهي آمنة بشكل جوهري. يعد مفتاح الحد بدون رافعة مثاليًا للتطبيقات التي تتطلب مقاومة الماء والانفجار نظرًا لوصلاته المختومة والغلاف المعدني الصلب.

تعتبر أجهزة استشعار الموضع ضرورية لأتمتة العمليات الصناعية. هناك العديد من تقنيات استشعار الموضع في السوق، ولكل منها مجموعة متميزة من سمات الأداء. من أجل تحقيق الأداء والموثوقية اللازمين، ينبغي الحرص على اختيار نوع المستشعر المناسب للتطبيق.