KOMPONENTY HEAVY DUTY
Podstawowym zabezpieczeniem czujników jest ich obudowa wykonana z materiałów o dużej wytrzymałości mechanicznej oraz odpornych na działanie czynników korozyjnych. Może to być m.in. stal nierdzewna, aluminium anodyzowane lub mosiądz, pokrywane dodatkowo powłokami ochronnymi.
Aby uniknąć uszkodzenia elementu pomiarowego przez wodę i zanieczyszczenia, które mogłyby wniknąć przez otwory, na złączach obudowy stosuje się wielostopniowe uszczelnienia lub wykonuje się ją w formie odlewu. Zakres temperatur pracy czujników zwiększa się, wyposażając je w dodatkowy system chłodzenia lub podgrzewania. Do pomiaru kluczowych wielkości używa się też podwójnych sensorów.
Są one umieszczane w jednej obudowie, ale mają oddzielne zasilanie oraz porty komunikacyjne. Odporność na wibracje oraz udary mechaniczne uzyskuje się poprzez zabezpieczenie elementów ruchomych, na przykład specjalnymi wkładkami tłumiącymi wstrząsy. Innym rozwiązaniem jest całkowite wyeliminowanie takich komponentów (przykładowo zamiast wentylatorów używa się radiatorów).
Jeżeli nie jest to możliwe, zastępuje się je elementami o większej wytrzymałości. Takie podejście stosuje się m.in. w enkoderach optycznych heavy duty, w których zamiast szklanej tarczy z podziałką instaluje się dysk metalowy lub wykonany z tworzywa sztucznego.
ProduktyInklinometry firmy WObit
Jego minimalna i maksymalna temperatura pracy to odpowiednio -40°C i +85°C, jest on też odporny na wibracje (6,8 g 16,7...200 Hz) oraz udary (8 g). Firma dostarcza także jedno- oraz dwuwymiarowe czujniki pojemnościowe firmy Gemac. Elementem pomiarowym jest w nich różnicowy kondensator wykonany w technologii MEMS. Jego wewnętrzna elektroda jest zrealizowana w postaci luźno zawieszonej masy, która przy odchyleniu od pionu przemieszcza się. Zmienia się wtedy pojemność kondensatora. Czujniki dwuwymiarowe składają się z dwóch takich komponentów. Przykładem sensora tego typu jest jednowymiarowy inklinometr IS1A10P06. Umieszczono go w obudowie z tworzywa ABS o stopniu ochrony IP 65/67. Może on pracować w temperaturze od -40°C do +85°C i wytrzymuje udary mechaniczne do 20 tys. g. |
HMI, ELEKTRONIKA, OKABLOWANIE
W przypadku paneli operatorskich ważne jest, by czytelność wyświetlacza nie zależała od oświetlenia zewnętrznego. Aby zatem móc z nich korzystać przy silnym nasłonecznieniu, ich ekrany pokrywa się powłoką antyodblaskową. Pracę w nocy ułatwia natomiast podświetlanie monitora. Zwykle jest ono regulowane automatycznie, dzięki czujnikowi oświetlenia zainstalowanemu w panelu.
Podświetlane są również przyciski klawiatury. Dodatkowo wyświetlacze są powlekane specjalnymi powłokami zapobiegającymi ich zaparowaniu. Awaryjnym komponentem są też łożyska. Jednym ze sposobów na zwiększenie ich wytrzymałości na obciążenia mechaniczne jest ich przewymiarowanie.
Ich żywotność wydłuża się też, ograniczając zjawisko elektroerozji w wyniku przepływu prądów z wału silnika. W tym celu używa się wkładek izolacyjnych. Aby z kolei zabezpieczyć komponenty elektroniczne, stosuje się ich hermetyzację, ekranowanie obudów oraz okablowania. To ostatnie zabezpiecza się też przed uszkodzeniem specjalnymi osłonami.
Wykonuje się je m.in. z PVC (polichlorek winylu), który charakteryzuje się dużą wytrzymałością mechaniczną oraz odpornością na działanie środków chemicznych.
Inne stosowane materiały to PE (polietylen) odporny na działanie wilgoci, PUR (poliuretan) o dużej wytrzymałości na ścieranie, chemikalia oraz skrajne temperatury. By zwiększyć bezpieczeństwo operatorów, stosuje się też okablowanie w powłokach odpornych na płomienie (samogasnących).
ProduktyCzujniki prędkości serii DSM firmy Bosch Rexroth Sensory z elementem pomiarowym Halla do pomiaru prędkości, kierunku obrotów oraz realizacji dodatkowych funkcji diagnostycznych (na przykład rozpoznania bezruchu). Ich minimalna temperatura pracy to -40°C, a maksymalna +150°C (kabla: +115°C). Czujniki umieszczono w obudowie z elementami wykonanymi z mosiądzu i tworzywa sztucznego, o stopniu ochrony IP69K. Są one odporne na działanie m.in. mgły solnej, wibracje (IEC 60068-2-34), udary (IEC 60069-2-27), testowano je również pod kątem kompatybilności elektromagnetycznej.
Producent poleca czujniki tej serii do stosowania m.in. w silnikach hydraulicznych, skrzyniach przekładniowych, napędach wentylatorów w autobusach i ciężarówkach oraz napędach wibracyjnych w maszynach budowlanych i walcach drogowych. |
PODSUMOWANIE
Systemy automatyki poprawiają komfort oraz bezpieczeństwo operatorów pojazdów specjalnych, zmniejszają koszty operacyjne oraz zwiększają wydajność tych maszyn. Również sam rynek cały czas się rozwija, przez co kolejni producenci uzupełniają swoją ofertę o produkty do tego zastosowania.
Wśród nich są m.in. Sauer-Danfoss, Bosch Rexroth, Advantech, Honeywell, Pepperl+Fuchs, ifm electronic, Kubler, Turck, Kuhnke, Motorola, B&R oraz Festo. Wybrane produkty z oferty niektórych z nich przedstawiono w ramce.
Monika Jaworowska
