Pracujesz w przemyśle? Dbasz o jakość produkcji i bezpieczeństwo? Koniecznie poznaj czujniki optyczne, zbliżeniowe, które ułatwią pracę w twoim zakładzie produkcyjnym. Opisujemy rodzaje czujników i ich funkcje.
Czujniki stanowią istotną pomoc w sterowaniu maszynami oraz liniami technologicznymi, dzięki funkcjom takim jak wykrywanie obiektów, określenie ich położenia, cech, ciśnienia, prądu, kształtu, koloru wilgotności czy temperatury. Prawidłowe wykorzystanie czujników pozwala wychwytywać różnego rodzaju sygnały oraz nieprawidłowości, a poprzez to przyczynia się do lepszej kontroli pracy urządzeń a poprzez to całego procesu produkcyjnego.
Istnieje szereg rodzajów sensorów, wśród których prym wiodą czujniki zbliżeniowe. Ich celem jest bezkontaktowa sygnalizacja poprzez pomiar położenia, użycie pola elektromagnetycznego, wiązki światła oraz sygnału dźwiękowego.
Jednym z najpopularniejszych sensorów zbliżeniowych jest jego indukcyjna odmiana. Jego budowa składa się z cewki, przez którą poprzez przepływ prądu odbywa się indukcja pola elektromagnetycznego. Działa ono na metalowy element umieszczony przed czujnikiem, śledząc zmiany w przestrzeni. Innymi częściami czujników indukcyjnych jest oscylator, generujący symetryczne pole magnetyczne, obwody detekcji oraz obwody wyjściowe.
Czujniki indukcyjne mają za zadanie reagować na zbliżanie się do nich metalowych przedmiotów, dzięki czemu wykorzystuje się je w celu kontroli położenia blach i folii, sprawdzenia ich grubości, a nawet pomiaru przyspieszenia we wszelkiego rodzaju napędach czy prędkości. Wyróżnia się czujniki indukcyjne odporne na środki i substancje chemiczne, temperaturę, przeznaczone do użytku w przemyśle spożywczym czy wyróżniające się niezwykłą precyzją dokonywanych pomiarów, certyfikowane do pojazdów oraz przeznaczone do obszarów, w których może występować zagrożenie życia (wybuch).
Dzięki swojej niezawodności i wielozadaniowości ten rodzaj czujników jest chętnie wykorzystywany w przemyśle elektronicznym oraz maszynowym. Ich najważniejszymi zaletami jest bezdotykowe działanie, niskie zużycie w porównaniu do czujników stykowych, odporność na zabrudzenia, przystępna cena czy szereg zastosowań. Wadą jest to, iż służą do wykrywania wyłącznie metali, a ich zasięg działania jest niewielki. Czujniki indukcyjne są dostępne na rynku najczęściej w owalnym kształcie wykonanym z metalu. Mogą posiadać diody LED oraz być zasilane napięciem od 10 do 30 V.
Sensory optyczne stanowią kolejną odmianę sensorów wykorzystywanych do pomiarów odległości maszyn czy poszczególnych towarów, rozpoznawania oraz detekcji robotów. Cechuje je uniwersalność. Ponadto, czujniki te służą również do pozycjonowania, określania wymiarów oraz pomiarów obiektów, materiałów sypkich i cieczy, kontroli zabezpieczenia drzwi po opuszczeniu pomieszczeń, obecności i przemieszczenia obiektów. Ze względu na wszelkiego rodzaju zastosowania wyróżnia się następujące rodzaje fotoprzekaźników:
– odbiciowe – służą do bezpośredniego wykrywania obiektów, wśród nich wyróżnia się sensory odbiciowe energetyczne, odbiciowe ze stłumionym lub wyeliminowanym tłem czy eliminacją przedpola,
– refleksyjne – charakteryzuje ich większy zasięg, trudność w zakłóceniu optycznym, łatwością w instalacji oraz niską ceną,
– barierowe – posiadają duży zasięg, istnieje możliwość zakłóceń optycznych oraz pracy w zanieczyszczonym powietrzu,
– światłowodowe – wykorzystują światłowód w strefach zagrożenia wybuchem. Ich zaletą jest odporność na środki chemiczne oraz wysoką temperaturę,
– sensory mikroprzemieszczeń oraz Dalmierze – ten rodzaj służy do pomiaru odległości poszczególnych obiektów,
– sensory kontrastu – wykorzystywane do kontroli materiału, druku czy zacięcia folii, papieru lub etykiet,
– sensory luminescencji – stosowane przy opakowaniach, cięciu drzew czy farmacji,
– sensory koloru – służą do segregacji ze względu na kolor, czy wykrywania obiektów wyróżniających się barwą,
– kurtyny bezpieczeństwa – służą do wykrywania obecności ludzi oraz blokad gwałtownych ruchów maszyn, zagrażających życiu lub zdrowiu pracowników (owijarki, wtryskarki, gilotyna). Wykorzystują one barierę świetlną, na którą składa się odbiornik i nadajnik,
– fotoprzekaźniki z przeznaczeniem do wykonywania konkretnych zadań.
Zaletami czujników optycznych są przede wszystkim bezpieczny montaż dzięki szerokiej gamie dostępnych części, łatwe operowanie światłem czerwonym, szeroki zasięg działania oraz kontrola pracy na wyświetlaczu LED. Wadą jest wysoka cena w stosunku do innych czujników oraz niemożliwość ich użycia w zanieczyszczonym, zapylonym środowisku.
Podsumowując, czujniki wykorzystywane w automatyce stanowią niezbędne narzędzie do wykonywania wszelkiego rodzaju pomiarów służących do zwiększenia bezpieczeństwa podejmowanych działań czy usprawnienia procesu technologicznego poprzez eliminację zagrożeń oraz mogących wystąpić nieprawidłowości. Ich bezkontaktowe działanie niesie za sobą wiele zalet, takich jak zmniejszone zużycie w porównaniu z czujnikami stykowymi. Sensory zarówno indukcyjne, jak i optyczne pozytywnie wpływają na produkcję, dzięki zwiększonej kontroli procesów, możliwości określenia cech poszczególnych przedmiotów oraz odporność na warunku zewnętrzne.
