在過程工業中,閥門和驅動器一貫用于液體流動的控制和轉移。越來越多的工廠工程師希望在控制系統中得到閥門、龍頭及驅動器當下位置的反饋信號。通常這種信號由內置于開關盒中的接近傳感器,或直接安裝在驅動器或手動閥門上的雙傳感器來獲取。本文深入探討在現場和市場新趨勢中應用的傳感器類型。
標準化現狀
行業標準對于技術的發展利弊共存。一方面,它限制了創造性,但另一方面又確保了不同制造商的設備具備兼容性。VDE/VDI3845標準要求了諸多事項后,規定了氣動驅動器機與所連接設備之間的重要機械連接。該標準包括了對安裝孔的定義:30×80mm和30×130mm。安裝桿的高度為20、30和50毫米。對于安裝桿直徑,則沒有固定的標準,所以在雙傳感器的應用中,用戶必須特別注意。
術語“開關盒”通常描述在一個封閉盒中傳感器、凸輪和連接器的集成。傳感器和氣動執行器通過它實現機械連接。該解決方案旨在避免傳感器暴露在周邊環境中或受到影響,同時能夠使用標準傳感器。在這些標準開關盒中,典型內置以下傳感器:
●圓柱型傳感器,典型長度為40毫米;
●槽形傳感器;
●矩形V3風格傳感器(類似于微動開關);
●雙傳感器,結構緊湊置于一個盒中。
開關盒被用作終端設備來連接閥位傳感器和電磁閥。編碼的連接器以及必要的LED指示燈已經置于電路板上。電路板的尺寸適合大多數標準盒子。
“開放式解決方案”規定了自動閥或手動閥上的雙傳感器安裝(見圖1)。兩個電感式傳感器疊加安裝于一個外殼中,精確顯示了閥門的開關位置。
該系統的設計考慮了VDE/VDI3845標準。這些傳感器由兩個90度垂直安裝于“圓盤”上的不銹鋼目標觸發。圓盤本身通過一個螺絲釘安裝在執行器上。
除了體積小巧,組裝簡單,還可發現以下優點:
●傳感器外殼上的圓形安裝孔(非槽形)可避免由于錯誤的安裝距離或運動而導致的碰撞或震動引起的維修。
●兩個開關元件(圓盤)可以適應多種不同的氣動執行器。唯一需要做出的選擇是安裝模式,例如:30×80或30×130(見圖2)
●不銹鋼的目標物已經設計在圓盤上。(見圖1)。
●4個LED等表明該傳感器的輸出情況,電源有無和電磁閥輸出狀態。
●雙傳感器的檢測區域足夠狹窄,因而不會產生擠壓點導致操作人員受傷,或冰塊、灰塵形成的堵塞。
●電磁閥的接線,可經過傳感器進行布線,現場無需單獨電纜。
電感式傳感器與機械開關
在工業的所有領域中,機械開關曾經一度是各種控制問題的方案首選,而如今的方法已今非昔比,傳感器毋庸置疑為首選。因為傳感器的工作速度和可靠性的優勢十分明顯:
●全固態,因此無磨損或誤差修改;
●快速輸出開關狀態;
●磁滯和重復性可以比機械設備更多得進行電子定義;
●無焊接或輸出端腐蝕;
●很少或根本不受堵塞或濕度的影響;
●無觸點抖動(輸出回波);
●大多數傳感器切換時有LED顯示,使得維護和調試更簡單,快捷。
通常,一個電感式傳感器的平均壽命大大超過機械開關