3.磁致伸缩位移传感器
磁致伸缩位移传感器有外置安装型磁致伸缩位移传感器与内置安装型磁致伸缩位移传感器两大类。外置安装型磁致伸缩位移传感器是对电位计原理直线位移传感器的升级与补充,传感器抗震性能、耐高低温性能、抗外界干扰性能与使用寿命都优于直线位移传感器,在工程机械、车辆移动设备、重型机械设备等领域广泛使用。传感器安装使用方法与直线位移传感器类似,不过对安装方法与安装的对中性无特殊要求。内置安装型磁致伸缩位移传感器则主要用于各类电液伺服控制系统,使用时直接将传感器测杆旋入液压缸、气缸,传感器磁环固定在液压缸或者气缸的活塞上,随活塞的往复运动直接输出模拟信号或者数字信号,安装使用方便。
方法/步骤2:
LVDT位移传感器
LVDT位移传感器有回弹式LVDT位移传感器与分体式LVDT位移传感器。回弹式LVDT位移传感器内置有弹簧,在测杆受压缩时产生弹性形变,外力减小或者移除后自动回弹复位。回弹式LVDT位移传感器正常情况下测杆处于外露状态,测杆与传感器线圈仓为一体,不可分离。分体式LVDT位移传感器则不具备回弹性能,测杆与电子仓与线圈仓可分离,使用时通过螺丝螺母将测杆与设备驱动器连接,并随驱动器的位移变化输出模拟信号或者数字信号。
LVDT位移传感器主要是用于微位移精密测量的高精度位移传感器,传感器的防护等级较高,不受外界水、油、粉尘等因素影响,不过对外界静电干扰、高频干扰及电磁干扰等因素敏感,使用中应注意尽量避开上述干扰源。用户在安装固定传感器时,应尽量采用厂家提供的塑料支架或者金属支架,如果需要采用自制夹具安装固定时,应在厂方技术人员的指导下设计安装。
电涡流位移传感器
电涡流位移传感器也是专为微位移测量设计的高精度位移传感器,常用于大型设备震动、膨胀、偏心等在线监测。传感器依据电磁感应原理电涡流效应感应测量被测物体位移变化,具有非接触测量、检测精度高、抗干扰能力强、使用寿命长等优点。使用时,将传感器探头固定在合适的位置,要保证被测物体最大行程与最小行程均处于传感器探头检测范围内,因此,选择合适的量程是使用电涡流传感器的必要条件。电涡流传感器仅对金属材质测量物体敏感,不同的被测物体材料对传感器的灵敏度影响也各不相同:当被测物体为普通钢、结构钢等导磁材料时,由于被测物体磁效应与传感器涡流效应同时存在,导致传感器检测灵敏度降低;当被测物体为铜、铝、合金钢等弱导磁材料(或者非导磁材料)时,被测物体磁效应减弱,传感器的灵敏度提高。在工业设备应用中,因为多数大型旋转设备的转轴采用40CrMo材料制造,厂家常用40CrMo材料制做电涡流位移传感器出厂校准。特殊用户可在传感器出厂校准前寄送少量被测设备材料样本给生产厂家,供厂家调试校准。当被测物体材料发生变化时,必须重新校准传感器,否则可能造成较大的测量误差。
需要注意的是,被测物体表面的加工状况也会影响传感器的检测结果。电涡流传感器探头对应的被侧面应表面光洁,不存在刻痕、洞眼、凸起、凹槽等缺陷(特意为键相器、转速检测等设置的凸台或者凹槽除外)。被测物体表面的镀层也会对传感器检测造成较大的影响。
磁栅尺位移传感器
磁栅尺位移传感器是专为机床设备、大型机械设备等研发的高精度位移传感器,传感器检测精度稍低于光栅尺位移传感器,远高于电位计原理直线位移传感器、拉绳位移传感器等其他常用经典位移传感器。磁栅尺位移传感器是依据读磁头识别磁钢带上有序排列的磁极来实现被测物体位移变化量的精密测量,为增量型位移传感器。磁栅尺位移传感器磁尺的安装方法较多,可以将磁尺直接粘贴在设备表面,两端用螺丝固定;也可以将磁尺直接安装在预留的凹槽内;还可以将磁尺粘贴在厂家提供的铝合金防护外壳中,再采用安装支架将磁尺紧固在设备上。磁栅尺位移传感器的读磁头与设备的驱动器连接,随驱动装置的位移变化在磁尺表面滑动。磁栅尺位移传感器安装方向不限,不过应尽量避免磁尺防护层面向下安装,以免长期使用后双面胶失效,磁尺松动。为保证较高的检测精度,传感器读磁头应尽量紧贴磁尺表面滑动,以免距离过大造成检测数据失真。
角度传感器
角度传感器有:导电塑料角度传感器、霍尔角度传感器与倾角传感器。导电塑料角度传感器为电位器原理角度传感器,设备中常作为分压器使用,输出电压信号,也可以各类V/I转换模块配套使用,输出标准模拟信号或者数字信号,还可以与A/D变换器连用,构成性价比极高的数字型绝对编码器。使用时将角度传感器固定在设备台座或者安装面,传感器旋转轴通过联动器与设备转动装置连接,通过检测输出电信号的大小实现角度测量或者角位移定位。导电塑料角度传感器使用中应注意正确接线,错误的接线可以会导致传感器损毁。
霍尔角度传感器是依据电磁感应原理霍尔效应设计的新型角位移传感器,安装使用方法与导电塑料角度传感器相同,可特殊定制0-360°任意角度的传感器,直接输出0-5V、0-10V、4-20mA模拟信号或者RS485数字信号,传感器检测精度比导电塑料角度传感器稍低,不过抗干扰性能好、使用寿命长,在自动化设备及自动化系统使用非常广泛,有望成为替代导电塑料角度传感器的理想产品。
倾角传感器则主要用于角度测量,可特殊定制±10°至±90°多种规格产品,直接输出RS485或者RS232数字信号。传感器使用时直接固定在设备倾斜装置面(或者装置内),通过输出信号的变化监测设备运行姿态与状况。
注意事项:
位移传感器种类较多,应用的场合也略有不同,用户需要结合现场情况选用合适的位移传感器产品。
通常情况下,位移传感器的精度等级越高,制作的成本也就越高。选择合适的产品性能即可,没必要追求所谓的高精度。
四、位移传感器的主要应用领域
1.直线位移传感器(电子尺)的应用领域
注塑机、压铸机、吹瓶机、液压机、鞋机、砖机、砌垛机、陶瓷机械、列车轨距监测、橡胶机、轮胎硫化机、压延机、五金机械(监控模具厚度变化和平衡)、皮革机械、比例阀、长行程钻管机、弹簧机械、木工机械、板材设备、印刷机械(刷辊运动、裁纸等)、钢厂轧辊调节、机械手、自动门(列车及大厅)、裁床(裁钢管、木板、线材等)、桥梁监测、煤炭设备(掘进机、坑道支架、塌方监测等)、地质监测(如:塌方、溃堤)。
2.拉绳/拉线位移传感器的应用领域
舞台屏幕设备、皮革机械、盾构机、长行程钻管机、弹簧机械、木工机械、板材设备、印刷机械(刷辊运动、裁纸等)、机械手、自动门(列车及大厅)、裁床(裁钢管、木板、线材等)、桥梁监测、电梯平层、升降机、水闸开度、水库水位、行车、工程车、龙门吊、港口设备、煤炭设备(掘进机、坑道支架、塌方监测等)、水处理液位、仓储设备、地质监测(如:塌方、溃堤)、石油钻探设备、探矿设备等。
3.磁致伸缩位移传感器应用领域
注塑机、压铸机、吹瓶机、液压机、鞋机、橡胶机、轮胎硫化机、压延机、五金机械(监控模具厚度变化和平衡)、钢厂轧辊调节、盾构机、液压伺服系统、液位检测和控制