Hình 1. Hình ảnh sản phẩm chính thức của Lanbao M12 Factor 1. Hãy đối chiếu đầu ra đã chọn và hậu tố kết nối với bảng kê vật liệu đã phát hành. Nguồn .

Phản ứng của cảm biến cảm ứng tiêu chuẩn với kim loại như thế nào?

Cảm biến cảm ứng tạo ra một trường điện từ gần bề mặt cảm biến của nó. Một vật thể dẫn điện sẽ làm thay đổi hành vi của trường đó, và mạch điện tử sẽ phát hiện sự thay đổi này. Phản hồi phụ thuộc vào thiết kế cảm biến và các đặc tính điện từ cũng như hình dạng của vật thể cần đo. Độ dẫn điện và độ thẩm thấu từ đều quan trọng; chỉ đơn giản mô tả vật thể cần đo là "kim loại" là không đủ chính xác để lựa chọn.

Khoảng cách định mức được thiết lập trong các điều kiện tham chiếu xác định. Nhà sản xuất có thể cung cấp các hệ số hiệu chỉnh hoặc giảm cho các vật liệu khác. Hệ số nhỏ hơn một cho thấy khoảng cách ngắn hơn so với phản hồi tham chiếu được chỉ định. Hệ số này không phải là đặc tính chung của nhôm, đồng hoặc thép không gỉ, độc lập với cảm biến.

Ví dụ, một mô hình cảm ứng tiêu chuẩn của Pepperl+Fuchs liệt kê các hệ số giảm là 0,4 đối với nhôm và 0,25 đối với đồng. Những giá trị đó minh họa phạm vi biến thiên tiềm năng; chúng không được sao chép vào thông số kỹ thuật của nhà cung cấp khác. Câu hỏi đúng là hệ số nào áp dụng cho mã số linh kiện cụ thể và mục tiêu thực tế.

Yếu tố 1 thay đổi điều gì và giữ nguyên điều gì.

Thiết kế Factor 1 bù đắp cho sự phụ thuộc vào vật liệu để các kim loại được liệt kê có thể được phát hiện ở khoảng cách xấp xỉ nhau. Cách thực hiện khác nhau giữa các nhà sản xuất. Ví dụ, bảng dữ liệu Factor 1 của ifm liệt kê hệ số hiệu chỉnh là một cho thép, thép không gỉ, đồng thau, nhôm và đồng. Một sản phẩm khác có thể định nghĩa danh sách vật liệu và sự khác biệt cho phép theo cách khác.

Do đó, yếu tố 1 là một khả năng thiết kế chứ không phải là lời hứa về sự bình đẳng hoàn hảo trong mọi điều kiện. Nó không hàm ý phạm vi không giới hạn, độ trôi bằng không, hoặc hành vi giống hệt nhau đối với các mục tiêu nhỏ tùy ý. Nó cũng không biến một cảm biến hiện diện cảm ứng thành một máy phân tích vật liệu. Một tín hiệu đầu ra chuyển mạch duy nhất thường chỉ ra liệu mục tiêu có đáp ứng điều kiện chuyển mạch hay không, chứ không phải là loại hợp kim nào đang hiện diện.

Hãy tính toán khoản chênh lệch giá hiện có trước khi so sánh giá cả.

Sử dụng phép tính sơ bộ để xác định các ứng viên thiếu biên độ an toàn. Trong một so sánh minh họa, một cảm biến tiêu chuẩn có khoảng cách tham chiếu danh nghĩa là 8 mm và hệ số nhôm đặc trưng của từng model là 0,4. Nhân hai giá trị này ta được khoảng 3,2 mm trong điều kiện tham chiếu tương đương. Đây chỉ là ước tính sàng lọc, không phải là giới hạn lắp đặt được đảm bảo.

Nếu máy cho phép khoảng cách mục tiêu tăng lên đến 4,0 mm, thì ứng viên đó dường như không phù hợp nếu không thay đổi thiết kế. Một ứng viên có hệ số 1 và phạm vi được kiểm chứng đầy đủ có thể khắc phục được sự thiếu hụt liên quan đến vật liệu. Ngoài ra, một cảm biến tiêu chuẩn lớn hơn, một giá đỡ gần hơn hoặc một cờ mục tiêu khác có thể giải quyết vấn đề với tổng chi phí thấp hơn.

Tiếp theo, hãy xây dựng cấu trúc cơ khí. Giả sử khe hở danh nghĩa là 2,0 mm, dung sai giá đỡ cộng thêm 0,3 mm, sai lệch vị trí mục tiêu cộng thêm 0,4 mm và độ lệch tâm cộng thêm 0,2 mm. Khe hở tối đa minh họa là 2,9 mm. So với giới hạn đảm bảo đã công bố là 3,06 mm, sự khác biệt còn lại chỉ là 0,16 mm. Đó là một dung sai nhỏ cho chuyển động không được mô phỏng, hao mòn hoặc sai lệch mục tiêu và cần được xem xét kỹ lưỡng về mặt kỹ thuật.

Không nên tự động áp dụng cùng một hiệu chỉnh hai lần. Hãy hỏi xem yêu cầu về khoảng cách đảm bảo đã bao gồm các ảnh hưởng vật liệu, điện áp, nhiệt độ và dung sai sản xuất hay chưa. Nếu tài liệu không rõ ràng, hãy yêu cầu làm rõ bằng văn bản và xác nhận phạm vi dự định. Đồng thời kiểm tra khoảng cách tối thiểu để rung động hoặc vượt quá giới hạn không làm cho mục tiêu tiếp xúc với bề mặt cảm biến.

Phù hợp với kích thước mục tiêu và điều kiện lắp đặt

Khoảng cách cảm biến được công bố thường sử dụng một mục tiêu xác định. Trang Lanbao M12 xác định mục tiêu tham chiếu bằng sắt có kích thước 12 × 12 × 1 mm. [1] Đầu vít hẹp, lá mỏng, tab đục lỗ hoặc ống cong không tương đương với tấm tham chiếu đó. Một mục tiêu nhỏ có thể chỉ tương tác với một phần của trường, làm giảm khoảng cách phát hiện hữu ích.

Ghi lại ký hiệu hợp kim và kích thước thực tế. “Thép không gỉ” là một nhóm vật liệu, và các quy trình sản xuất có thể làm thay đổi tính chất từ ​​tính. Lớp phủ và các lớp bề mặt cũng có thể làm thay đổi hiệu quả tách từ hoặc phản ứng mục tiêu. Các mẫu thử nghiệm nên bao gồm các vật liệu và độ dày ở mức độ chấp nhận được, chứ không chỉ là điều kiện kéo sợi danh nghĩa.

Cảm biến âm tường được thiết kế cho các kiểu lắp đặt cụ thể với môi trường kim loại xung quanh. Các thiết kế không âm tường thường yêu cầu khoảng trống lớn hơn xung quanh bề mặt hoạt động. Hãy tuân theo bản vẽ lắp đặt của kiểu cảm biến đã chọn, bao gồm độ nhô ra, vùng trống và khoảng cách với các cảm biến lân cận. Việc lựa chọn vật liệu phù hợp không thể bù đắp cho việc lắp đặt làm biến dạng trường cảm biến.

Hãy tách biệt hành vi chuyển đổi khỏi khoảng cách phát hiện.

Hiện tượng trễ (hysteresis) là sự khác biệt giữa vị trí bật và tắt. Nó giúp ngăn ngừa hiện tượng dao động nhanh của tín hiệu đầu ra xung quanh một ngưỡng nhất định, nhưng cũng ảnh hưởng đến vị trí nhả và khoảng cách tối thiểu giữa các mục tiêu liên tiếp. Độ lặp lại (repeatability) mô tả mức độ nhất quán của điểm chuyển mạch khi trở lại trạng thái ban đầu trong các điều kiện xác định. Cả hai thông số kỹ thuật này đều không thay thế được nhu cầu về một biên độ hoạt động đủ lớn.

Ví dụ, với băng tải minh họa, khoảng cách giữa các mục tiêu là 20 mm và tốc độ là 1 m/s. Cảm biến gặp 50 mục tiêu mỗi giây. Tần số đó chỉ là bước khởi đầu của việc kiểm tra thời gian. Một mục tiêu 2 mm cho phép khoảng 2 ms thời gian đi qua trước khi xem xét hình dạng hình học của trường, trong khi hệ thống điều khiển có thể áp dụng bộ lọc đầu vào dài hơn xung có thể sử dụng được.

Đo các xung đầu ra thực tế ở tốc độ tối đa và xác minh PLC nhận được chúng. Kiểm tra cả quá trình kích hoạt và nhả, đặc biệt là khi các mục tiêu đặt gần nhau có thể hợp nhất thành một tín hiệu liên tục. Tần số chuyển mạch cao trong catalog không chứng minh rằng một mục tiêu ngắn cụ thể, cách bố trí lắp đặt và cấu hình bộ điều khiển sẽ hoạt động cùng nhau.

Kiểm tra tính tương thích về điện và môi trường.

Chọn loại NPN hoặc PNP phù hợp với mạch đầu vào PLC và xác nhận trạng thái thường mở hoặc thường đóng. Kiểm tra sơ đồ chân kết nối, điện áp hoạt động, dòng điện đầu ra, điện áp dư và giới hạn rò rỉ (nếu có). Kích thước ren và hình dạng đầu nối trùng khớp không đảm bảo khả năng thay thế điện.

Hãy xem khả năng chống từ trường là một yêu cầu hiệu năng riêng biệt. Hàn, gia nhiệt cảm ứng và dây dẫn dòng điện cao có thể tạo ra các điều kiện đòi hỏi phải kiểm định chuyên dụng. Tương tự, xếp hạng IP mô tả khả năng bảo vệ của vỏ thiết bị trong các thử nghiệm cụ thể; nó không đảm bảo khả năng chống lại mọi chất làm mát, hóa chất tẩy rửa, phôi nóng hoặc quy trình rửa bằng áp suất cao.

Hãy xác định môi trường hoạt động tại vị trí đặt cảm biến thay vì chỉ sử dụng nhiệt độ phòng. Cảm biến đặt gần thiết bị gia nhiệt có thể có nhiệt độ khác với tủ điều khiển. Cần xem xét đến độ uốn cong của cáp, khả năng giảm căng, độ rung và khả năng tiếp cận để bảo trì trong quá trình lựa chọn. Cáp hoặc đầu nối có thể trở thành điểm hỏng hóc thực tế ngay cả khi mạch điện tử cảm biến vẫn hoạt động tốt.

Tiến hành thử nghiệm đánh giá chất lượng kim loại hỗn hợp

Hãy tạo một ma trận kiểm thử phản ánh các biến thể sản phẩm đã được phát hành. Các bước kiểm tra được đề xuất dưới đây là kế hoạch đánh giá chất lượng ứng dụng, chứ không phải là khẳng định rằng một tiêu chuẩn cụ thể nào đó yêu cầu số lượng mẫu hoặc ngưỡng chấp nhận này.

1. Cố định mô hình cảm biến, bản vẽ sửa đổi, đầu ra và vị trí lắp đặt.

2. Đo khoảng cách kích hoạt và giải phóng cho từng mục tiêu đại diện.

3. Lặp lại các phép đo để định lượng sự biến thiên thay vì chỉ ghi lại một lần kích hoạt thành công.

4. Chạy chuyển động sản xuất và thu tín hiệu tại bộ điều khiển.

5. Điều tra các lỗi bằng cách thay đổi từng yếu tố một.

6. Chỉ phát hành mô hình sau khi đáp ứng đủ các yêu cầu về biên độ lợi nhuận và thời gian đã thỏa thuận.

Hãy ghi lại các quan sát về lỗi trong báo cáo. Một thử nghiệm mà trong đó mọi mục tiêu khó khăn đều được loại bỏ cho đến khi cảm biến vượt qua bài kiểm tra không phải là một đánh giá chất lượng mang tính đại diện. Nếu việc thay đổi giá đỡ giải quyết được vấn đề, hãy lặp lại các thử nghiệm bị ảnh hưởng và cập nhật bản vẽ lắp đặt để các máy sau này có cùng hình dạng hình học.

Quyết định dựa trên chi phí vòng đời và nhu cầu tiêu chuẩn hóa.

Đối với một mục tiêu thép cố định với khoảng không gian rộng rãi và điều kiện ổn định, cảm biến cảm ứng tiêu chuẩn có thể hoàn toàn phù hợp. Đối với một nền tảng phục vụ nhiều biến thể kim loại, Factor 1 có thể giảm thiểu các thay đổi thiết lập, độ phức tạp của phụ tùng thay thế và rủi ro lắp đặt phụ tùng thay thế ở khoảng cách không chính xác. Lợi ích kinh tế phụ thuộc vào quy trình làm việc thực tế.

Hãy sử dụng mô hình chi phí minh họa thay vì giả định rằng khoản phí bảo hiểm luôn mang lại lợi nhuận. Nếu tùy chọn cảm biến bổ sung 20 đơn vị tiền tệ tại 20 vị trí cảm biến, phí bảo hiểm phần cứng là 400. Nếu nó thực sự tránh được bốn lần thay đổi thiết bị kéo dài một giờ, được định giá nội bộ là 150 mỗi giờ, lợi ích được mô hình hóa là 600 trước khi tính đến chi phí triển khai và xác nhận. Đây là các dữ liệu đầu vào giả định, không phải giá của nhà cung cấp hoặc khoản tiết kiệm được hứa hẹn.

Để đánh giá Lanbao, hãy tham khảo trang M12 Factor 1 và yêu cầu dữ liệu lắp đặt và ứng dụng đã được xác nhận của mã số linh kiện đã chọn. Yêu cầu báo giá (RFQ) cần bao gồm ma trận mục tiêu, khoảng cách giữa các linh kiện, yêu cầu điện, thời gian, môi trường và bằng chứng thử nghiệm cần thiết. Thông tin đó cho phép nhà cung cấp đề xuất một giải pháp khả thi thay vì chỉ báo giá dựa trên đường kính.

Câu hỏi thường gặp

Liệu hệ số 1 có nghĩa là khoảng cách hoàn toàn giống nhau đối với mọi kim loại?

Điều này có nghĩa là cảm biến được thiết kế để cho phản hồi tương tự trên các kim loại được chỉ định. Hãy kiểm tra sự biến đổi cho phép, mục tiêu tham chiếu và điều kiện hoạt động. Nó không đảm bảo khả năng phát hiện giống hệt nhau đối với mọi hợp kim, độ dày hoặc hình dạng.

Cảm biến cảm ứng tiêu chuẩn có thể phát hiện nhôm không?

Nhiều loại có thể, nhưng khoảng cách sử dụng được có thể ngắn hơn so với mục tiêu thép tham chiếu. Sử dụng dữ liệu nhôm chính xác của mô hình và kiểm tra chi tiết thực tế ở khoảng cách lắp đặt tối đa.

Liệu yếu tố 1 luôn là lựa chọn mua hàng tốt hơn?

Không. Một ứng dụng ổn định sử dụng một loại vật liệu có thể không thu được nhiều lợi ích từ việc bù trừ vật liệu. Hãy so sánh biên độ phát hiện, các ràng buộc lắp đặt, khả năng tương thích điện, bằng chứng về độ tin cậy và chi phí vòng đời của máy móc thực tế.

Cảm biến của Factor 1 có thể phân biệt đồng với thép không?

Cảm biến chuyển mạch Factor 1 thông thường được thiết kế để phát hiện các kim loại khác nhau một cách nhất quán, chứ không phải để nhận dạng chúng. Phân loại kim loại đòi hỏi một hệ thống cảm biến được thiết kế và kiểm định một cách rõ ràng để phân biệt vật liệu.

Tôi có thể lắp đặt cảm biến 4 mm vào khe hở 4 mm được không?

Không chỉ dựa vào giá trị định mức. Hãy sử dụng khoảng cách hoạt động đảm bảo được chỉ định và tính đến hình dạng mục tiêu cũng như sự biến đổi cơ học. Việc lắp đặt theo định mức ở ranh giới tầm bắn sẽ để lại rất ít hoặc không có biên độ an toàn thực tế.

Liệu tất cả các cảm biến Factor 1 đều phù hợp để đặt gần thiết bị hàn?

Không. Hãy kiểm tra khả năng chống nhiễu từ trường, khả năng bảo vệ khỏi tia lửa hàn, giới hạn nhiệt độ và độ phù hợp của cáp. Kiểm tra độ chính xác của cảm biến khi quá trình hàn đang diễn ra vì bù trừ vật liệu là một chức năng riêng biệt.

Yêu cầu báo giá (RFQ) cho việc dò tìm kim loại hỗn hợp cần bao gồm những gì?

Bao gồm thông tin về từng loại hợp kim, kích thước và độ dày mục tiêu, dung sai khe hở, bản vẽ lắp đặt, tốc độ, khoảng cách mục tiêu, loại đầu vào PLC, nguồn cung cấp, đầu nối và môi trường. Yêu cầu nhà cung cấp xác định mục tiêu trong trường hợp xấu nhất và hỗ trợ biên độ vận hành được đề xuất.