Μέθοδος μέτρησης υδραυλικού κυλίνδρου απόστασης

1. Γραμμικό ποτενσιόμετρο:

Ένα γραμμικό ποτενσιόμετρο είναι μια ηλεκτρονική συσκευή που μετρά τη γραμμική μετατόπιση. Αποτελείται από μια αντίσταση και έναν υαλοκαθαριστήρα που ολισθαίνει κατά μήκος της διαδρομής. Η θέση του υαλοκαθαριστήρα καθορίζει την τάση εξόδου. Σε έναν υδραυλικό κύλινδρο, το ποτενσιόμετρο συνδέεται με τη ράβδο εμβόλου και καθώς το έμβολο κινείται, ο υαλοκαθαριστήρας ολισθαίνει κατά μήκος της διαδρομής αντίστασης, παράγοντας τάση εξόδου που είναι ανάλογη προς την μετατόπιση. Το ποτενσιόμετρο μπορεί να συνδεθεί με ένα σύστημα απόκτησης δεδομένων ή ένα PLC για να υπολογίσει την απόσταση που διανύεται από τον κύλινδρο.

Τα γραμμικά ποτενσιόμετρα είναι σχετικά φθηνά και εύκολο στην εγκατάσταση. Ωστόσο, μπορεί να μην είναι κατάλληλα για εφαρμογές υψηλής ταχύτητας ή σκληρά περιβάλλοντα όπου η σκόνη, η βρωμιά ή η υγρασία μπορούν να επηρεάσουν την απόδοσή τους.

2. Μαγνητοσυστολείς αισθητήρες:

Οι μαγνητοσυστολικοί αισθητήρες χρησιμοποιούν ένα μαγνητοσυγκροτούμενο σύρμα για να μετρήσουν τη θέση του εμβόλου. Το σύρμα είναι τυλιγμένο γύρω από έναν ανιχνευτή που εισάγεται στον κύλινδρο. Ο ανιχνευτής περιέχει έναν μόνιμο μαγνήτη και ένα πηνίο ρεύματος που παράγει ένα μαγνητικό πεδίο γύρω από το σύρμα. Όταν ένας παλμός ρεύματος αποστέλλεται μέσω του καλωδίου, το προκαλεί να δονείται, παράγοντας ένα στρεπτικό κύμα που ταξιδεύει κατά μήκος του καλωδίου. Το στρεπτικό κύμα αλληλεπιδρά με το μαγνητικό πεδίο και παράγει μια τάση που μπορεί να ανιχνευθεί από το πηνίο. Η χρονική διαφορά μεταξύ της έναρξης και του άκρου του παλμού τάσης είναι ανάλογη προς τη θέση του εμβόλου.

Οι μαγνητικοί αισθητήρες προσφέρουν υψηλή ακρίβεια, γρήγορους χρόνους απόκρισης και μακροπρόθεσμη σταθερότητα. Είναι επίσης ανθεκτικά σε σκληρά περιβάλλοντα, όπως υψηλές θερμοκρασίες, σοκ και δόνηση. Ωστόσο, είναι πιο ακριβά από τα ποτενσιόμετρα και απαιτούν περισσότερη προσπάθεια εγκατάστασης.

3. Αισθητήρες Hall Effect:

Οι αισθητήρες Hall Effect είναι ηλεκτρονικές συσκευές που ανιχνεύουν μαγνητικά πεδία. Αποτελούνται από ένα υλικό ημιαγωγού με λεπτή λωρίδα μεταλλικού ή σιδηρομαγνητικού υλικού στην επιφάνεια. Όταν ένα μαγνητικό πεδίο εφαρμόζεται κάθετο στη λωρίδα, παράγει μια τάση που μπορεί να ανιχνευθεί από τον αισθητήρα. Σε έναν υδραυλικό κύλινδρο, ο αισθητήρας συνδέεται με τον κύλινδρο και ένας μαγνήτης είναι εγκατεστημένος στο έμβολο. Καθώς το έμβολο κινείται, ο μαγνήτης παράγει ένα μαγνητικό πεδίο που αλληλεπιδρά με τον αισθητήρα, παράγοντας μια τάση εξόδου που είναι ανάλογη προς τη θέση του εμβόλου.

Οι αισθητήρες Hall Effect είναι εύκολο να εγκατασταθούν και μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε σκληρά περιβάλλοντα. Είναι επίσης σχετικά φθηνά και προσφέρουν υψηλή ακρίβεια. Ωστόσο, ενδέχεται να μην είναι κατάλληλα για εφαρμογές ή εφαρμογές υψηλής ταχύτητας με υψηλό σοκ και κραδασμούς.

4. Μηχανικές μέθοδοι:

Μηχανικές μέθοδοι όπως γραμμικές κλίμακες ή γραμμικοί κωδικοποιητές χρησιμοποιούν φυσική επαφή με τον κύλινδρο για να μετρήσουν τη θέση του εμβόλου. Οι γραμμικές κλίμακες αποτελούνται από μια κλίμακα που μοιάζει με χάρακα που συνδέεται με τον κύλινδρο και μια κεφαλή ανάγνωσης που κινείται κατά μήκος της κλίμακας. Καθώς το έμβολο κινείται, η κεφαλή ανάγνωσης παράγει ένα σήμα εξόδου που αντιστοιχεί στη θέση του εμβόλου. Οι γραμμικοί κωδικοποιητές χρησιμοποιούν μια παρόμοια αρχή αλλά χρησιμοποιούν μια ψηφιακή ανάγνωση για να εμφανίσουν τη θέση.

Οι μηχανικές μέθοδοι προσφέρουν υψηλή ακρίβεια και αξιοπιστία, αλλά μπορεί να είναι πιο ακριβά από τις ηλεκτρονικές μεθόδους. Είναι επίσης πιο επιρρεπείς να φορούν και να σχίσουν λόγω φυσικής επαφής με τον κύλινδρο. Επιπλέον, ενδέχεται να απαιτούν τακτική συντήρηση για να εξασφαλίσουν ακριβείς αναγνώσεις.

Η επιλογή της μεθόδου μέτρησης εξαρτάται από τις συγκεκριμένες απαιτήσεις εφαρμογής, όπως η ακρίβεια, η ταχύτητα, οι περιβαλλοντικές συνθήκες και ο προϋπολογισμός.