Sensores LVDT: unha ferramenta potente para a detección de planitude

No panorama da produción industrial, que avanza rapidamente, a planitude das superficies dos produtos é un indicador crucial da súa calidade. A detección de planitude úsase amplamente en diversas industrias, como a fabricación de automóbiles, a aeroespacial e a electrónica. Algúns exemplos son a inspección de planitude de baterías ou carcasas de teléfonos móbiles na industria do automóbil e a inspección de planitude de paneis LCD na industria dos semicondutores.

Non obstante, os métodos tradicionais de detección de planitude presentan problemas como a baixa eficiencia e a escasa precisión. Pola contra, os sensores LVDT (transformador diferencial variable lineal), coas súas vantaxes de alta precisión, alta fiabilidade e medición sen fricción (por exemplo: os LVDT usan unha sonda para entrar en contacto coa superficie do obxecto, impulsando o desprazamento do núcleo para lograr unha medición sen fricción e de alta precisión), úsanse agora amplamente na detección moderna de planitude de obxectos.

Principio de funcionamento:

O LVDT é un sensor indutivo electromagnético e o seu principio de funcionamento baséase na lei de Faraday da indución electromagnética. Un LVDT consta dunha bobina primaria e dúas bobinas secundarias, todas enroladas arredor dun núcleo ferromagnético. Cando o núcleo está na posición central, as tensións de saída das dúas bobinas secundarias son iguais en magnitude e opostas en fase, cancelándose entre si e resultando nunha tensión de saída cero. Cando o núcleo se move axialmente, as tensións de saída das dúas bobinas secundarias cambian e a diferenza é linealmente proporcional ao desprazamento do núcleo. Ao medir o cambio na tensión de saída, o desprazamento do núcleo pódese medir con precisión.
 
A carcasa dun LVDT adoita estar feita dunha cuberta protectora de aceiro inoxidable, cunha capa de blindaxe magnética de alta permeabilidade magnética e unha capa impermeable no medio. Isto permite o seu uso en ambientes agresivos, como campos magnéticos fortes, correntes elevadas, humidade e po. Algúns LVDT de grao industrial empregan materiais especiais (como selos cerámicos ou carcasas de Hastelloy) e poden funcionar en ambientes de alta temperatura de 250 °C ou ambientes de alta presión de 1000 bar.

Principais características de LVDT

Medición sen fricción:Normalmente non hai contacto físico entre o núcleo móbil e a estrutura da bobina, o que significa que o LVDT é un dispositivo sen fricción. Isto permite o seu uso en medicións críticas que non toleran cargas de fricción.

Vida mecánica ilimitadaDebido a que normalmente non hai contacto entre o núcleo e a estrutura da bobina do LVDT, ningunha peza pode rozarse nin desgastarse, o que lles dá aos LVDT unha vida útil mecánica esencialmente ilimitada. Isto é especialmente importante en aplicacións de alta fiabilidade.

Resolución infinitaOs LVDT poden medir cambios infinitamente pequenos na posición do núcleo porque funcionan segundo principios de acoplamento electromagnético nunha estrutura sen fricción. A única limitación na resolución é o ruído no acondicionador de sinal e a resolución da pantalla de saída.

Repetibilidade do punto nulo:A localización do punto nulo intrínseco dun LVDT é extremadamente estable e repetible, mesmo dentro do seu amplo rango de temperatura de funcionamento. Isto fai que os LVDT funcionen ben como sensores de posición nula en sistemas de control de bucle pechado.

Rexeitamento transversal:Os LVDT son moi sensibles ao movemento axial do núcleo e relativamente insensibles ao movemento radial. Isto permite que os LVDT se utilicen para medir núcleos que non se moven nunha liña recta precisa.

Resposta dinámica rápida:A ausencia de fricción durante o funcionamento normal permite que un LVDT responda moi rápido aos cambios na posición do núcleo. A resposta dinámica dun sensor LVDT en si só está limitada polos efectos inerciais da lixeira masa do núcleo.

Saída absoluta:A saída LVDT é un sinal analóxico directamente relacionado coa posición. Se se produce un corte de enerxía, a medición pódese retomar sen recalibración (é necesario volver activar a alimentación para obter o valor de desprazamento actual despois dun corte de enerxía).

Aplicación común de LVDT [detección de planitude]:

  • Detección de planitude da superficie da peza de traballoAo poñer en contacto a superficie dunha peza cunha sonda LVDT, pódense medir as variacións de altura na superficie, avaliando así a súa planitude.
  • Detección de planitude de chapa metálicaDurante a produción de chapa metálica, un deseño LVDT en matriz, combinado cun mecanismo de dixitalización automatizado, pode lograr un mapeo de planitude da superficie completa de chapas de gran tamaño.
  • Detección de planitude de obleas:Na industria dos semicondutores, a planitude das obleas ten un impacto significativo no rendemento dos chips. Os LVDT pódense usar para medir con precisión a planitude das superficies das obleas. (Nota: Na detección de planitude das obleas, o LVDT debe estar equipado con sondas lixeiras e un deseño de baixa forza de contacto, o que o fai axeitado para escenarios nos que non se permite danar a superficie).

Sensor LVDT LANBAO recomendado

LVDT

 

  • Repetibilidade a nivel micrométrico
  • Varios rangos dispoñibles de 5 a 20 mm
  • Opcións de saída completas, incluíndo sinal dixital, analóxico e 485.
  • Presión do cabezal sensor baixa de tan só 3 N, capaz de detectar de forma non abrasiva en ambas superficies de vidro e metal.
  • Ricas dimensións exteriores para adaptarse a diversos espazos de aplicación.
  • Guía de selección
Tipo Nome da peza Modelo Rang Linealidade Repetibilidade Saída Grao de protección
Tipo de sonda combinada Amplificador LVA-ESJBI4D1M / / / Corrente de 4-20 mA, saída dixital de tres vías IP40
Sonda de detección LVR-VM15R01 0-15 mm ±0,2 % de profundidade total
(25 ℃)
8 μm (25 ℃) / IP65
LVR-VM10R01 0-10 mm
LVR-VM5R01 0-5 mm
Tipo integrado Sensor integrado PBE LVR-VM20R01 0-20 mm ±0,25 % da escala de pleno dereito
(25 ℃)
8 μm (25 ℃) RS485
LVR-VM15R01 0-15 mm
LVR-VM10R01 0-10 mm
LVR-VM5R01 0-5 mm
LVR-SVM10DR01 0-10 mm

 


Data de publicación: 11 de febreiro de 2025