Észlelési módszer és működés

Különböző érzékelési elvek használhatók különböző érzékelési feladatokhoz. Az adott alkalmazáshoz leginkább megfelelő érzékelési elvet számos szempont határozza meg. Ezek közé tartozik az észlelendő tárgy anyaga, az alkalmazási környezet és az észlelési távolság.

A kapacitív érzékelők használata abban az esetben ajánlott, ha az érzékelt tárgy műanyagból, ásványi anyagból, üvegből, fából vagy papírból készült, vagy olajos vagy vizes folyadék, granulátum vagy por, a szükséges érzékelési távolság pedig mindössze néhány milliméter.

A kapacitív érzékelők mind a fém, mind a nemfém céltárgyakat érzékelik. 1 mm és 50 mm közötti hatótávolság valósítható meg a céltárgy méretétől és anyagjellemzőitől, az érzékelő méretétől és a telepítési körülményektől függően.

Az érzékelőtípus „átlátszó funkciót” is kínál vizes közegek vagy granulátumok érzékeléséhez. Ebben az esetben az érzékelő egy vékony falú és elektromosan nem vezető, üvegből vagy műanyagból készült tartály tartalmára reagál. Ez a funkció a tartályfal és a töltőközeg kapacitív hatásainak összeadásával jön létre. A kapacitív érzékelő vizuális segédanyagként való használata lehetővé teszi a folyékony közegek és ömlesztett anyagok érintésmentes áramlás- és szintfigyelését.

A kapacitív érzékelők speciális műszaki jellemzői:

• Elektromosan vezető és szigetelő anyagok észlelése: vasfémek, nemvasfémek, üveg, fa, műanyagok, olaj, víz és vizes oldatok
• A céltárgytól és a telepítési jellemzőktől függően állítható hatótávolság
• „Átlátszó funkció” a vékony, nem vezető tartályfalak esetében történő használatra

Jellemző felhasználási területek:

• Papír, fa, üveg vagy műanyag jelenlétének ellenőrzése
• Folyékony közegek és ömlesztett anyagok (víz, szennyvíz, pelletek, tabletták, granulátumok, tonerek) szintfigyelése
• Áramlásellenőrzés műanyag csöveken

A fizikai érzékelés elvének kiváló sokoldalúságának köszönhetően a piacon számos különböző kivitelű és típusú érzékelő kapható az adott működési körülményeknek megfelelően – például a NAMUR érzékelők robbanásveszélyes területeken való használatra.

Az alkalmazástól függően a következő érzékelési elvek használhatók alternatívaként:

• Induktív érzékelők fémes tárgyak érintésmentes érzékeléséhez
• Mágnesesmező-érzékelő: mágneses vagy mágnessel felszerelhető céltárgyak.

A kapacitív érzékelők érintésmentes érzékelők. Az érzékelők a mérési mezőjükben lévő tárgyakat az érzékelő által létrehozott külső, váltakozó áramú mezővel való kölcsönhatás alapján érzékelik.

A kapacitív érzékelő központi egysége egy olyan elektróda, amely váltakozó elektromos mezőt hoz létre, ami az érzékelőfelületen lép ki. A mérési mezőben lévő szilárd tárgy vagy folyékony anyag befolyásolja a váltakozó mező elektromos potenciálját, vagy növeli a kapacitást. A rendszer ezt a változást továbbítja az oszcillátor számára. Az oszcillátorban lévő jelszint változik. A jelszint ezen változását a rendszer a belső küszöbértékhez képest méri, és a Schmitt triggeren keresztül kapcsolja a bináris érzékelők kimeneti fázisát.

Az első ipari minőségű közelítésérzékelőt1958-ban Walter Pepperl és Wilfried Gehl fejlesztette ki és dobta piacra. Abban az időben a fejlesztést a szomszédos BASF vállalat vezette. A BASF az áruk észlelésére használt mechanikus kapcsolóérintkezőket érintésmentes kapcsolóérzékelőkkel akarta felváltani, amelyek nem okoztak megszakítási szikrákat. A cél a robbanásveszély jelentős csökkentése volt. Már az első közelítésérzékelőt is úgy tervezték, hogy gyújtószikramentes legyen a NAMUR szabványnak megfelelően.

Minden Pepperl+Fuchs közelítésérzékelőt a vonatkozó szabványnak megfelelően fejlesztettek ki, gyártottak és forgalmaztak és ez a jövőben is így lesz. A vonatkozó szabvány: IEC/EN 60947 „Kisfeszültségű kapcsolóberendezések és vezérlőberendezések – 5-2. rész: Vezérlőáramköri eszközök és kapcsolóelemek – közelítéskapcsolók.”

A Pepperl+Fuchs biztonsággal kapcsolatos érzékelői esetében a vonatkozó szabvány a következő: „Kisfeszültségű kapcsolóberendezések és vezérlőberendezések – 5-3. rész: Vezérlőáramköri eszközök és kapcsolóelemek – A hibakörülmények között meghatározott viselkedéssel rendelkező közelítésérzékelő eszközökre (PDDB) vonatkozó követelmények”.