Metoda pomiaru odległości siłowników hydraulicznych

1. Potencjometr liniowy:

Potencjometr liniowy to urządzenie elektroniczne mierzące przemieszczenie liniowe. Składa się z toru oporowego i wycieraczki, która ślizga się po torze. Położenie wycieraczki określa napięcie wyjściowe. W cylindrze hydraulicznym potencjometr jest przymocowany do tłoczyska, a gdy tłok się porusza, wycieraczka ślizga się po torze oporowym, wytwarzając napięcie wyjściowe proporcjonalne do przemieszczenia. Potencjometr można podłączyć do systemu gromadzenia danych lub sterownika PLC w celu obliczenia odległości przebytej przez cylinder.

Potencjometry liniowe są stosunkowo niedrogie i łatwe w montażu. Mogą jednak nie nadawać się do zastosowań wymagających dużych prędkości lub trudnych warunków, w których kurz, brud lub wilgoć mogą mieć wpływ na ich działanie.

2. Czujniki magnetostrykcyjne:

Czujniki magnetostrykcyjne wykorzystują drut magnetostrykcyjny do pomiaru położenia tłoka. Drut jest owinięty wokół sondy wkładanej do cylindra. Sonda zawiera magnes trwały i cewkę przewodzącą prąd, która generuje pole magnetyczne wokół drutu. Kiedy impuls prądu jest przesyłany przez drut, powoduje on jego wibracje, wytwarzając falę skrętną, która przemieszcza się wzdłuż drutu. Fala skrętna oddziałuje z polem magnetycznym i wytwarza napięcie, które może zostać wykryte przez cewkę. Różnica czasu pomiędzy początkiem i końcem impulsu napięcia jest proporcjonalna do położenia tłoka.

Czujniki magnetostrykcyjne zapewniają wysoką dokładność, krótki czas reakcji i długoterminową stabilność. Są również odporne na trudne warunki, takie jak wysokie temperatury, wstrząsy i wibracje. Są jednak droższe niż potencjometry i wymagają większego wysiłku instalacyjnego.

3. Czujniki efektu Halla:

Czujniki Halla to urządzenia elektroniczne wykrywające pola magnetyczne. Składają się z materiału półprzewodnikowego z cienkim paskiem metalu lub materiału ferromagnetycznego na powierzchni. Gdy pole magnetyczne zostanie przyłożone prostopadle do paska, generuje ono napięcie, które może wykryć czujnik. W cylindrze hydraulicznym czujnik jest przymocowany do cylindra, a magnes jest zainstalowany na tłoku. Gdy tłok się porusza, magnes wytwarza pole magnetyczne, które oddziałuje z czujnikiem, wytwarzając napięcie wyjściowe proporcjonalne do położenia tłoka.

Czujniki Halla są łatwe w montażu i można je stosować w trudnych warunkach. Są również stosunkowo niedrogie i zapewniają wysoką dokładność. Mogą jednak nie nadawać się do zastosowań wymagających dużych prędkości lub zastosowań, w których występują duże wstrząsy i wibracje.

4. Metody mechaniczne:

Metody mechaniczne, takie jak skale liniowe lub enkodery liniowe, wykorzystują fizyczny kontakt z cylindrem do pomiaru położenia tłoka. Skale liniowe składają się ze skali przypominającej linijkę przymocowanej do cylindra i głowicy odczytującej, która porusza się wzdłuż skali. Gdy tłok się porusza, głowica odczytująca wytwarza sygnał wyjściowy odpowiadający położeniu tłoka. Enkodery liniowe działają na podobnej zasadzie, ale do wyświetlania pozycji wykorzystują odczyt cyfrowy.

Metody mechaniczne zapewniają wysoką dokładność i niezawodność, ale mogą być droższe niż metody elektroniczne. Są również bardziej podatne na zużycie w wyniku fizycznego kontaktu z cylindrem. Ponadto mogą wymagać regularnej konserwacji, aby zapewnić dokładne odczyty.

Wybór metody pomiaru zależy od konkretnych wymagań aplikacji, takich jak dokładność, prędkość, warunki środowiskowe i budżet.