Μέθοδος μέτρησης απόστασης υδραυλικών κυλίνδρων

1. Γραμμικό ποτενσιόμετρο:

Το γραμμικό ποτενσιόμετρο είναι μια ηλεκτρονική συσκευή που μετρά τη γραμμική μετατόπιση. Αποτελείται από μια τροχιά με αντίσταση και έναν υαλοκαθαριστήρα που γλιστρά κατά μήκος της διαδρομής. Η θέση του υαλοκαθαριστήρα καθορίζει την τάση εξόδου. Σε έναν υδραυλικό κύλινδρο, το ποτενσιόμετρο είναι προσαρτημένο στη ράβδο του εμβόλου και καθώς το έμβολο κινείται, ο υαλοκαθαριστήρας ολισθαίνει κατά μήκος της τροχιάς αντίστασης, παράγοντας μια τάση εξόδου που είναι ανάλογη με τη μετατόπιση. Το ποτενσιόμετρο μπορεί να συνδεθεί σε ένα σύστημα απόκτησης δεδομένων ή σε ένα PLC για τον υπολογισμό της απόστασης που διανύει ο κύλινδρος.

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

2. Μαγνητοσυστολικοί αισθητήρες:

Οι μαγνητοσυσταλτικοί αισθητήρες χρησιμοποιούν ένα μαγνητοσυσταλτικό σύρμα για να μετρήσουν τη θέση του εμβόλου. Το σύρμα τυλίγεται γύρω από έναν καθετήρα που εισάγεται στον κύλινδρο. Ο αισθητήρας περιέχει έναν μόνιμο μαγνήτη και ένα πηνίο που μεταφέρει ρεύμα που δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο γύρω από το καλώδιο. Όταν ένας παλμός ρεύματος στέλνεται μέσω του σύρματος, προκαλεί δόνηση, παράγοντας ένα στρεπτικό κύμα που ταξιδεύει κατά μήκος του σύρματος. 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 τέλους του παλμού τάσης είναι ανάλογη με τη θέση του εμβόλου.

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

3. Αισθητήρες εφέ Hall:

Οι αισθητήρες Hall Effect είναι ηλεκτρονικές συσκευές που ανιχνεύουν μαγνητικά πεδία. Αποτελούνται από ένα ημιαγωγό υλικό με μια λεπτή λωρίδα από μέταλλο ή σιδηρομαγνητικό υλικό στην επιφάνεια. Όταν ένα μαγνητικό πεδίο εφαρμόζεται κάθετα στη λωρίδα, δημιουργεί μια τάση που μπορεί να ανιχνευθεί από τον αισθητήρα. Σε έναν υδραυλικό κύλινδρο, ο αισθητήρας είναι προσαρτημένος στον 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 με τη θέση του εμβόλου.

Οι αισθητήρες Hall Effect εγκαθίστανται εύκολα και μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε σκληρά περιβάλλοντα. Είναι επίσης σχετικά φθηνά και προσφέρουν υψηλή ακρίβεια. Ωστόσο, ενδέχεται να μην είναι κατάλληλα για εφαρμογές υψηλής ταχύτητας ή εφαρμογές με υψηλούς κραδασμούς 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 ζυγαριά που μοιάζει με χάρακα που συνδέεται στον 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 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 ακριβές από τις ηλεκτρονικές μεθόδους. Είναι επίσης πιο επιρρεπή στη φθορά λόγω φυσικής επαφής με τον κύλινδρο. Επιπλέον, μπορεί να απαιτούν τακτική συντήρηση για να διασφαλιστούν ακριβείς μετρήσεις.

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