Bezkontaktowy pomiar. Czujniki firmy Astech

Trzy podstawowe grupy produktowe w ofercie Astech to bezkontaktowe czujniki prędkości i drogi/długości (VLM), laserowe czujniki dystansu (LDM) oraz czujniki koloru (CROMLAVIEW).

Czujniki VLM

Mierzenie parametrów prędkości oraz drogi dla błyszczących, gorących, zatłuszczonych, mokrych, malowanych, delikatnych lub szorstkich powierzchni wiązało się z tym, że czujniki musiały wchodzić w kontakt fizyczny z badanym przedmiotem (np. enkodery z kołem pomiarowym). Rozwiązanie tego problemu zaproponowała firma Astech, która skonstruowała czujniki VLM mierzące bezkontaktowo prędkość oraz drogę. VLM500 to najnowsza generacja tych czujników. Wyróżnia je m.in. kompaktowa obudowa (wszystkie elementy systemu pomiarowego są zamknięte w jednej, jeszcze mniejszej obudowie), długoterminowa stabilność (dzięki zastosowaniu światła LED), doskonałe parametry pomiarów, różne standardy wyjścia (HTL, TTL, analogowe, USB, Profibus DP, Profinet, Ethernet itp.) oraz pięcioletnia gwarancja. Czujniki te znajdują zastosowanie m.in. w branży metalowej, papierniczej, włókienniczej oraz tam, gdzie konieczna jest bezkontaktowa kontrola prędkości i/lub długości materiału. Czujnik VLM znalazł zastosowanie m.in. w kontroli prędkości i długości w procesie rozciągania blachy, przy jednoczesnej kontroli 
wydłużenia.

Najważniejszą zaletą dla operatorów korzystających z czujników Astech jest fakt, że używają one białego światła LED, które jest bezpieczne dla człowieka – nie są wymagane dodatkowe środki ostrożności, dzięki czemu możliwa jest optymalizacja kosztów. Dodatkowo czujniki VLM charakteryzują się dokładnością większą niż 0,05%, co jest bardzo istotne przy kontroli wydłużenia. Badana powierzchnia może być pokryta farbą, olejem, rdzą – dla czujnika i jego optyki nie ma to znaczenia. W przypadku dużego zapylenia stosuje się dodatkowe akcesoria, które chronią optykę czujnika przed zabrudzeniem (w takiej sytuacji do czujnika należy doprowadzić tylko czyste powietrze).

Czujnik VLM znalazł też zastosowanie podczas procesu walcowania oraz przy odwijaniu wraz z cięciem wzdłużnym. Zaletą zastosowania VLM w tego typu aplikacjach jest możliwość pomiaru prędkości również materiałów rozgrzanych do wysokiej temperatury. Warto jednak pamiętać, że jeśli temperatura otoczenia przekracza 50 °C, czujnik musi być zamknięty w specjalnej obudowie, którą również może dostarczyć firma Astech (to tylko jeden z elementów szerokiej gamy akcesoriów montażowych do czujników VLM, jakie proponuje firma).

Mogłoby się wydawać, że pomiar bez kontaktu będzie sprawiał problemy przy pomiarze powierzchni metalicznych, błyszczących i silnie odbijających światło (np. lustro). Jednak VLM doskonale radzi sobie w takich aplikacjach. Czujnik tego typu sprawdził się m.in. na linii produkcyjnej wyrobów miedzianych oraz aluminiowych (w tym silnie odbijających). Co więcej, czujniki VLM mogą mierzyć prędkość i drogę (odcinki) nie tylko płyt, profili kwadratowych, ale również kabli, rur i tub.

VLM wykorzystywane są nie tylko w przemyśle metalowym. Stosowane są również w innych branżach i aplikacjach, w których czujnik prędkości/drogi nie może dotykać badanej powierzchni, np. na liniach produkcyjnych papieru o delikatnej strukturze (papier ozdobny), papieru ściernego, włókien, gumy, tworzyw sztucznych.

Czujniki LDM

W przemyśle często problemem jest pomiar przemieszczenia liniowego, a w szczególności bezkontaktowa kontrola (czujnik nie może dotykać badanej powierzchni). W aplikacjach, w których oczekiwany zakres pomiarowy jest większy niż 50 cm, stosuje się laserowe czujniki dystansu. Firma Astech oferuje właśnie tego typu urządzenia pomiarowe – czujniki serii LDM30x (z zakresem pomiarowym do 300 m od naturalnej powierzchni), LDM4x (najpopularniejsza seria czujników Astech), LDM51 (czujniki, które mierzą z dokładnością do ±1 mm, nawet w zakresie do 100 m) oraz LDS30 (pomiar z prędkością do 30 kHz w zakresie do 30 m). Czujniki LDM stosowane są m.in. w kontroli poziomu materiałów sypkich w silosach, kontroli pozycji suwnic, pomiaru średnic elementów metalowych i szerokości płyt metalowych.

Laserowe czujniki dystansu Astech są dostępne z zakresem pomiarowym 30 m, 100 m lub nawet 300 m od naturalnej powierzchni oraz do 3000 m od specjalnego lustra. Mają różne standardy wyjścia (analogowe, OC, RS-232, RS-422, SSI, Profibus, Profinet), bazują na laserze klasy 2 lub 1 (model LDM301) i mogą pracować w temperaturze od –40 °C do +50 °C (dotyczy modeli z wbudowaną grzałką). Najbardziej wyróżniającym się czujnikiem jest LDM51 Lumos, który – poza świetnymi parametrami pomiaru – umożliwia mierzenie odległości względem blachy rozgrzanej do temperatury 1300 °C.

Czujniki CROMLAVIEW

Trzecia grupa produktowa w portfolio Astech to czujniki koloru serii CR. W zależności od potrzeb aplikacji można wybrać czujnik CR50 (najbardziej kompaktowa wersja), CR100, CR210 (czujniki z pamięcią do 350 kolorów), CR200 (dwa kanały pomiarowe czujnika pozwalają na użycie go do kontroli jednocześnie dwóch kolorów – dwa czujniki zamknięte w jednej obudowie – lub do kontroli różnic między dwoma kolorami – tryb porównywania kolorów) albo CR500 (czujnik z funkcją kompensacji dystansu).

Czujniki koloru stosowane są w różnych aplikacjach w branży drukarskiej, automotive, farmaceutycznej, chemicznej, spożywczej oraz malarskiej. Wykorzystywane są nie tylko do kontroli jakości czy sortowania elementów, ale również sprawdzania obecności wybranych detali (o określonym kolorze).

Czujniki koloru można konfigurować z poziomu urządzenia (przyciski i funkcja Teach-In) lub za pomocą przeznaczonego do tego oprogramowania dla komputerów PC (komunikacja z urządzeniem odbywa się przez porty RS-232 lub USB). Podstawowym standardem wyjścia tych czujników są wyjścia binarne, których liczba zależy od modelu (maksymalnie 12 wyjść cyfrowych). Przez 12 wyjść może być przekazywana informacja o 350 barwach (reprezentacja binarna). Dodatkowo czujniki mogą być wyposażone w interfejs cyfrowy – Ethernet, Profibus lub Profinet – co znacznie ułatwia integrację elementów pomiarowych z nadrzędnym układem sterowania.

Ważnym elementem czujników kolorów są elementy optyczne, które zawsze są dobierane do określonej aplikacji, przy czym czujniki mogą mieć je wbudowane lub zewnętrzne – w tej drugiej sytuacji potrzebny jest zawsze światłowód łączący element optyczny z sensorem. Firma Astech ma w portfolio szereg akcesoriów (w tym elementów optycznych i światłowodów), dzięki czemu użytkownik ma możliwość doboru odpowiedniego kompletu do każdej aplikacji.

Gwarantowane wsparcie

Wsparcie techniczne w zakresie produktów firmy Astech (czujników prędkości i drogi VLM, czujników laserowych LDM oraz czujników koloru CR) świadczą inżynierowie firmy AP Automatyka, którzy mają odpowiednie doświadczenie w tym zakresie.

AP AUTOMATYKA s.c.
tel. 67 357 10 80
fax 67 357 10 83
e-mail: biuro@apautomatyka.pl
www.apautomatyka.pl

źródło: Automatyka 11/2016