شکل ۱. تصویر رسمی محصول Lanbao M12 Factor 1. خروجی و پسوند اتصال انتخاب شده را با لیست مواد اولیه منتشر شده مطابقت دهید. منبع.

نحوه واکنش حسگر القایی استاندارد به فلز

یک حسگر القایی یک میدان الکترومغناطیسی در نزدیکی سطح حسگر خود ایجاد می‌کند. یک هدف رسانا رفتار آن میدان را تغییر می‌دهد و قطعات الکترونیکی تغییر حاصل را تشخیص می‌دهند. پاسخ به طراحی حسگر و خواص الکترومغناطیسی هدف و همچنین هندسه آن بستگی دارد. رسانایی و نفوذپذیری مغناطیسی هر دو مهم هستند؛ صرفاً توصیف یک هدف به عنوان «فلز» برای انتخاب به اندازه کافی دقیق نیست.

فاصله نامی تحت شرایط مرجع تعریف‌شده تعیین می‌شود. تولیدکنندگان ممکن است ضرایب اصلاح یا کاهش را برای سایر مواد ارائه دهند. ضریب کمتر از یک نشان‌دهنده فاصله کوتاه‌تر نسبت به پاسخ مرجع مشخص‌شده است. این ضریب، یک ویژگی جهانی آلومینیوم، مس یا فولاد ضد زنگ مستقل از سنسور نیست.

برای مثال، یکی از مدل‌های القایی استاندارد Pepperl+Fuchs ضرایب کاهش ۰.۴ را برای آلومینیوم و ۰.۲۵ را برای مس فهرست می‌کند. این مقادیر، مقیاس بالقوه تغییرات را نشان می‌دهند؛ آنها نباید در مشخصات یک تأمین‌کننده دیگر کپی شوند. سوال درست این است که کدام عوامل برای شماره قطعه دقیق و هدف واقعی اعمال می‌شوند.

چه چیزی را عامل ۱ تغییر می‌دهد و چه چیزی را بدون تغییر باقی می‌گذارد

طراحی فاکتور ۱، رفتار وابسته به ماده را جبران می‌کند، بنابراین فلزات فهرست‌شده در آن تقریباً در فاصله یکسانی قابل تشخیص هستند. پیاده‌سازی آن در بین تولیدکنندگان متفاوت است. به عنوان مثال، یک برگه اطلاعات فاکتور ۱ ifm، ضریب تصحیح یک را برای فولاد، فولاد ضد زنگ، برنج، آلومینیوم و مس فهرست می‌کند. یک محصول دیگر ممکن است لیست مواد خود را به طور متفاوتی تعریف کند و تغییرات مجاز را اعمال کند.

بنابراین، فاکتور ۱ یک قابلیت طراحی است، نه نوید برابری کامل در هر شرایطی. این به معنای برد نامحدود، رانش صفر یا رفتار یکسان برای اهداف دلخواه کوچک نیست. همچنین یک حسگر حضور القایی را به یک تحلیلگر مواد تبدیل نمی‌کند. یک خروجی سوئیچینگ واحد معمولاً نشان می‌دهد که آیا هدف شرایط سوئیچینگ را برآورده می‌کند یا خیر، نه اینکه چه آلیاژی وجود دارد.

قبل از مقایسه قیمت‌ها، شکاف موجود را محاسبه کنید

از یک محاسبه‌ی گذر اول برای آشکار کردن کاندیدهایی که حاشیه‌ی کمی دارند استفاده کنید. در یک مقایسه‌ی توضیحی، یک سنسور استاندارد دارای فاصله‌ی مرجع اسمی ۸ میلی‌متر و ضریب آلومینیوم مخصوص مدل ۰.۴ است. ضرب کردن تقریباً ۳.۲ میلی‌متر را در شرایط مرجع مشابه به دست می‌دهد. این یک تخمین غربالگری است، نه یک حد نصب مطمئن.

اگر دستگاه اجازه دهد که فاصله هدف تا ۴.۰ میلی‌متر افزایش یابد، آن کاندیدا بدون تغییر طراحی، از قبل نامناسب به نظر می‌رسد. یک کاندیدای فاکتور ۱ با برد تأیید شده کافی می‌تواند کمبود مربوط به مواد را برطرف کند. از طرف دیگر، یک سنسور استاندارد بزرگتر، یک براکت نزدیکتر یا یک پرچم هدف متفاوت می‌تواند این مشکل را با هزینه کلی کمتر حل کند.

در مرحله بعد، پشته مکانیکی را بسازید. فرض کنید فاصله اسمی 2.0 میلی‌متر، تلرانس براکت 0.3 میلی‌متر، تغییر موقعیت هدف 0.4 میلی‌متر و انحراف 0.2 میلی‌متر باشد. حداکثر فاصله قابل نمایش 2.9 میلی‌متر است. در مقابل حد مجاز منتشر شده 3.06 میلی‌متر، اختلاف باقیمانده تنها 0.16 میلی‌متر است. این مقدار برای جابجایی، سایش یا اختلاف هدف مدل‌سازی نشده، مقدار کمی است و نیاز به بررسی مهندسی دارد.

به طور خودکار دو بار یک اصلاح را اعمال نکنید. بپرسید که آیا ادعای فاصله تضمین شده از قبل شامل اثرات مواد، ولتاژ، دما و تلرانس‌های تولید می‌شود یا خیر. در مواردی که مستندات نامشخص است، درخواست توضیح کتبی کنید و محدوده مورد نظر را تأیید کنید. همچنین حداقل فاصله را بررسی کنید تا لرزش یا حرکت بیش از حد نتواند هدف را با سطح حسگر تماس دهد.

اندازه هدف و شرایط نصب را مطابقت دهید

فواصل سنجش منتشر شده معمولاً از یک هدف تعریف شده استفاده می‌کنند. صفحه Lanbao M12 یک هدف مرجع آهنی با ابعاد 12 × 12 × 1 میلی‌متر را مشخص می‌کند. [1] یک سر پیچ باریک، فویل نازک، زبانه سوراخ‌دار یا لوله خمیده معادل آن صفحه مرجع نیست. یک هدف کوچک ممکن است تنها با بخشی از میدان تعامل داشته باشد و فاصله تشخیص قابل استفاده را کاهش دهد.

نام و ابعاد واقعی آلیاژ را ثبت کنید. "فولاد ضد زنگ" خانواده‌ای از مواد است و فرآیندهای تولید می‌توانند رفتار مغناطیسی را تغییر دهند. پوشش‌ها و لایه‌های سطحی نیز ممکن است جداسازی مؤثر یا پاسخ به هدف را تغییر دهند. نمونه‌های آزمایشی باید شامل حداکثر ضخامت و مواد قابل قبول باشند، نه فقط شرایط رسم اسمی.

سنسورهای همسطح برای چیدمان‌های نصب مشخص با فلز اطراف در نظر گرفته شده‌اند. طرح‌های غیر همسطح معمولاً به فضای بیشتری در اطراف سطح فعال نیاز دارند. نقشه نصب مدل انتخاب شده، از جمله برآمدگی، مناطق آزاد و فاصله از سنسورهای مجاور را دنبال کنید. انتخاب صحیح مواد نمی‌تواند نصبی را که میدان حسگر را تحریف می‌کند، جبران کند.

رفتار سوئیچینگ را از فاصله تشخیص جدا نگه دارید

هیسترزیس تفاوت بین موقعیت‌های روشن و خاموش بودن است. این به جلوگیری از لرزش سریع خروجی در اطراف یک آستانه کمک می‌کند، اما همچنین بر موقعیت رهاسازی و حداقل فاصله بین اهداف متوالی تأثیر می‌گذارد. تکرارپذیری توصیف می‌کند که نقطه سوئیچینگ تحت شرایط تعریف شده چقدر مداوم برمی‌گردد. هیچ یک از این مشخصات جایگزین نیاز به حاشیه عملیاتی کافی نمی‌شود.

برای یک نوار نقاله نمایشی، گام هدف ۲۰ میلی‌متر و سرعت ۱ متر بر ثانیه است. حسگر در هر ثانیه با ۵۰ هدف برخورد می‌کند. این فرکانس تنها آغاز بررسی زمان‌بندی است. یک هدف ۲ میلی‌متری قبل از در نظر گرفتن هندسه میدان، حدود ۲ میلی‌ثانیه زمان عبور ارائه می‌دهد، در حالی که سیستم کنترل ممکن است یک فیلتر ورودی اعمال کند که طولانی‌تر از پالس قابل استفاده باشد.

پالس‌های خروجی واقعی را با حداکثر سرعت اندازه‌گیری کنید و تأیید کنید که PLC آنها را دریافت می‌کند. فعال‌سازی و رهاسازی را بررسی کنید، به خصوص در مواردی که اهداف نزدیک به هم می‌توانند در یک سیگنال پیوسته ادغام شوند. فرکانس سوئیچینگ کاتالوگ بالا ثابت نمی‌کند که یک هدف کوتاه خاص، چیدمان نصب و پیکربندی کنترلر با هم کار خواهند کرد.

سازگاری الکتریکی و محیطی را تأیید کنید

برای تطبیق مدار ورودی PLC و تأیید رفتار نرمال باز یا نرمال بسته، NPN یا PNP را انتخاب کنید. پین‌اوت کانکتور، ولتاژ عملیاتی، جریان خروجی، ولتاژ باقیمانده و محدودیت‌های نشتی را در صورت لزوم بررسی کنید. تطبیق اندازه رزوه و شکل کانکتور، قابلیت تعویض الکتریکی را تعیین نمی‌کند.

مقاومت میدان مغناطیسی را به عنوان یک الزام عملکردی جداگانه در نظر بگیرید. جوشکاری، گرمایش القایی و رساناهای جریان بالا می‌توانند شرایطی را ایجاد کنند که نیاز به اعتبارسنجی اختصاصی دارند. به همین ترتیب، رتبه‌بندی IP، میزان محافظت از محفظه را تحت آزمایش‌های مشخص توصیف می‌کند؛ این رتبه‌بندی مقاومت در برابر هر مایع خنک‌کننده، مواد شیمیایی تمیزکننده، تراشه داغ یا فرآیند شستشوی فشار بالا را تعیین نمی‌کند.

به جای استفاده از دمای اتاق به تنهایی، محیط عملیاتی محل قرارگیری سنسور را تعریف کنید. سنسوری که در نزدیکی یک وسیله گرمایشی قرار دارد، ممکن است دمای متفاوتی نسبت به کابینت کنترل داشته باشد. خم شدن کابل، کاهش فشار، لرزش و دسترسی به تعمیر و نگهداری را در بررسی انتخاب لحاظ کنید. کابل یا کانکتور حتی زمانی که قطعات الکترونیکی حسگر مناسب باقی می‌مانند، می‌توانند به نقطه شکست عملی تبدیل شوند.

یک دوره آزمایشی صلاحیت فلزات ترکیبی برگزار کنید

یک ماتریس تست ایجاد کنید که انواع محصول منتشر شده را منعکس کند. بررسی‌های پیشنهادی زیر یک طرح صلاحیت کاربرد هستند، نه ادعایی مبنی بر اینکه یک استاندارد خاص این مقادیر نمونه یا آستانه‌های پذیرش را الزامی می‌کند.

۱. مدل حسگر، نسخهٔ اصلاح‌شدهٔ نقشه، خروجی و موقعیت نصب را ثابت نگه دارید.

۲. فواصل فعال‌سازی و رهاسازی را برای هر هدف نمونه اندازه‌گیری کنید.

۳. به جای ثبت یک محرک موفق، اندازه‌گیری‌ها را برای تعیین کمیت تغییرات تکرار کنید.

۴. حرکت تولید را اجرا کنید و سیگنال را در کنترلر ضبط کنید.

۵. با تغییر یک عامل در هر زمان، شکست‌ها را بررسی کنید.

۶. مدل را تنها پس از گذشت حاشیه سود و الزامات زمانی توافق‌شده منتشر کنید.

مشاهدات مربوط به خرابی را در گزارش نگه دارید. آزمایشی که در آن تمام اهداف دشوار تا زمان تایید سنسور حذف شده باشند، معیار مناسبی برای ارزیابی نیست. اگر تغییر براکت مشکل را حل کرد، آزمایش‌های مربوطه را تکرار کنید و نقشه نصب را به‌روزرسانی کنید تا دستگاه‌های بعدی هندسه مشابهی دریافت کنند.

تصمیم بگیرید که از هزینه‌های چرخه عمر و نیازهای استانداردسازی استفاده کنید.

برای یک هدف فولادی ثابت با فاصله زیاد و شرایط پایدار، یک حسگر القایی استاندارد ممکن است کاملاً مناسب باشد. برای پلتفرمی که چندین نوع فلز را پوشش می‌دهد، فاکتور ۱ می‌تواند تغییرات راه‌اندازی، پیچیدگی قطعات یدکی و خطر نصب قطعه جایگزین در فاصله اشتباه را کاهش دهد. سود اقتصادی به گردش کار واقعی بستگی دارد.

به جای فرض اینکه هزینه اضافی همیشه بازگشت سرمایه دارد، از یک مدل هزینه توضیحی استفاده کنید. اگر یک گزینه حسگر، 20 واحد پول را در 20 موقعیت حسگر اضافه کند، هزینه سخت‌افزار 400 واحد است. اگر واقعاً از چهار تغییر یک ساعته که به صورت داخلی 150 واحد در ساعت ارزش‌گذاری شده‌اند، جلوگیری کند، سود مدل‌سازی شده 600 واحد قبل از هزینه‌های پیاده‌سازی و اعتبارسنجی است. اینها ورودی‌های فرضی هستند، نه قیمت‌های تأمین‌کننده یا صرفه‌جویی‌های وعده داده شده.

برای ارزیابی Lanbao، به صفحه M12 Factor 1 مراجعه کنید و داده‌های نصب و کاربرد تأیید شده شماره قطعه انتخاب شده را درخواست کنید. یک RFQ باید شامل ماتریس هدف، شکاف پشته، الزامات الکتریکی، زمان‌بندی، محیط و شواهد آزمایشی مورد نیاز باشد. این اطلاعات به تأمین‌کننده اجازه می‌دهد تا به جای ارائه قیمت صرفاً بر اساس قطر، یک راه‌حل قابل دفاع ارائه دهد.

سوالات متداول

آیا عامل ۱ به معنای فاصله دقیقاً یکسان برای هر فلز است؟

این بدان معناست که سنسور برای پاسخ مشابه در فلزات مشخص شده خود طراحی شده است. تغییرات مجاز، هدف مرجع و شرایط عملیاتی را بررسی کنید. این سنسور تشخیص یکسان را برای هر آلیاژ، ضخامت یا شکل تضمین نمی‌کند.

آیا یک سنسور القایی استاندارد می‌تواند آلومینیوم را تشخیص دهد؟

بسیاری می‌توانند، اما فاصله قابل استفاده ممکن است کوتاه‌تر از هدف فولادی مرجع باشد. از داده‌های دقیق آلومینیوم مدل استفاده کنید و قطعه واقعی را در حداکثر فاصله نصب تأیید کنید.

آیا فاکتور ۱ همیشه خرید بهتری است؟

خیر. یک کاربرد پایدار با استفاده از یک ماده ممکن است از جبران ماده سود کمی ببرد. حاشیه تشخیص، محدودیت‌های نصب، سازگاری الکتریکی، شواهد قابلیت اطمینان و هزینه چرخه عمر دستگاه واقعی را مقایسه کنید.

آیا حسگرهای فاکتور ۱ می‌توانند مس را از فولاد تشخیص دهند؟

یک حسگر سوئیچینگ فاکتور ۱ مرسوم برای تشخیص مداوم فلزات مختلف در نظر گرفته شده است، نه شناسایی آنها. دسته‌بندی فلزات نیاز به یک سیستم حسگر دارد که به صراحت برای تمایز مواد طراحی و اعتبارسنجی شده باشد.

آیا می‌توانم یک سنسور ۴ میلی‌متری را در فاصله ۴ میلی‌متری نصب کنم؟

نه فقط از مقدار نامی. از فاصله عملیاتی مطمئن مشخص شده استفاده کنید و هندسه هدف و تغییرات مکانیکی را در نظر بگیرید. نصب اسمی در مرز برد، حاشیه عملی کمی یا هیچ حاشیه‌ای باقی نمی‌گذارد.

آیا همه سنسورهای فاکتور ۱ در نزدیکی تجهیزات جوشکاری مناسب هستند؟

خیر. ایمنی صریح در برابر میدان مغناطیسی، محافظت در برابر پاشش جوش، محدودیت‌های دمایی و مناسب بودن کابل را بررسی کنید. سنسور را با فرآیند جوشکاری در حال اجرا اعتبارسنجی کنید زیرا جبران خسارت مواد یک قابلیت جداگانه است.

یک درخواست استعلام قیمت (RFQ) برای تشخیص فلزات مختلط باید شامل چه مواردی باشد؟

هر آلیاژ، اندازه و ضخامت هدف، تلرانس‌های فاصله، نقشه‌های نصب، سرعت، فاصله هدف، نوع ورودی PLC، منبع تغذیه، کانکتور و محیط را لحاظ کنید. از تأمین‌کننده بخواهید که بدترین حالت هدف را شناسایی کرده و حاشیه عملیاتی پیشنهادی را پشتیبانی کند.